Страница 122 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

1. Какие вещества называют спиртами? На какие группы делят вещества этого класса органических соединений? Приведите примеры.

Спиртами (алкоголями) называют производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены на гидроксогруппы (гидроксильные группы) $-OH$. Общая формула предельных одноатомных спиртов — $C_nH_{2n+1}OH$ или $R-OH$, где $R$ — углеводородный радикал. Важным условием является то, что гидроксильная группа должна быть связана с насыщенным (находящимся в состоянии $sp^3$-гибридизации) атомом углерода.

Спирты классифицируют по нескольким признакам: по количеству гидроксильных групп, по строению углеводородного радикала и по типу атома углерода, с которым связана гидроксогруппа.

1. Классификация по количеству гидроксильных групп (по атомности):

• Одноатомные спирты — содержат одну гидроксогруппу.
  Примеры: метанол (метиловый спирт) $CH_3OH$, этанол (этиловый спирт) $CH_3CH_2OH$.
• Многоатомные спирты — содержат две и более гидроксогруппы. Среди них выделяют:
  • Двухатомные (гликоли): содержат две гидроксогруппы. Пример: этандиол-1,2 (этиленгликоль) $HO-CH_2-CH_2-OH$.
  • Трехатомные: содержат три гидроксогруппы. Пример: пропантриол-1,2,3 (глицерин) $CH_2(OH)-CH(OH)-CH_2(OH)$.

2. Классификация по характеру углеводородного радикала:

• Предельные (насыщенные) — гидроксогруппа связана с алкильным радикалом (не содержит кратных связей).
  Примеры: пропанол-1 $CH_3CH_2CH_2OH$, бутанол-2 $CH_3CH(OH)CH_2CH_3$.
• Непредельные (ненасыщенные) — в углеводородном радикале присутствуют двойные или тройные связи.
  Пример: пропен-2-ол-1 (аллиловый спирт) $CH_2=CH-CH_2OH$.
• Алициклические (циклические) — содержат в составе углеводородного радикала неароматический цикл.
  Пример: циклогексанол $C_6H_{11}OH$.
• Ароматические — содержат бензольное кольцо, но гидроксогруппа находится в боковой цепи, а не связана непосредственно с кольцом.
  Пример: фенилметанол (бензиловый спирт) $C_6H_5CH_2OH$. (Вещества, где $-OH$ группа связана напрямую с бензольным кольцом, относятся к классу фенолов).

3. Классификация по типу атома углерода, с которым связана гидроксогруппа:

• Первичные — гидроксогруппа связана с первичным атомом углерода (атомом, который связан только с одним другим атомом углерода).
  Пример: этанол $CH_3CH_2OH$.
• Вторичные — гидроксогруппа связана с вторичным атомом углерода (атомом, связанным с двумя другими атомами углерода).
  Пример: пропанол-2 (изопропиловый спирт) $CH_3CH(OH)CH_3$.
• Третичные — гидроксогруппа связана с третичным атомом углерода (атомом, связанным с тремя другими атомами углерода).
  Пример: 2-метилпропанол-2 (трет-бутиловый спирт) $(CH_3)_3COH$.

Ответ: Спирты — это органические соединения, содержащие одну или несколько гидроксильных групп ($-OH$), соединенных с насыщенным атомом углерода. Их классифицируют по числу гидроксогрупп (одноатомные, например, этанол $C_2H_5OH$; многоатомные, например, глицерин $C_3H_5(OH)_3$), по характеру углеводородного радикала (предельные, непредельные, ароматические и др.) и по положению гидроксогруппы (первичные, вторичные, третичные).

2. Какие вещества называют карбоновыми кислотами? Приведите примеры.

Карбоновыми кислотами называют органические соединения, в молекулах которых содержится одна или несколько функциональных карбоксильных групп ($–COOH$), связанных с углеводородным радикалом или атомом водорода.

Карбоксильная группа является функциональной группой для этого класса соединений. Она определяет их характерные химические (в частности, кислотные) свойства. Эта группа состоит из карбонильной группы ($>C=O$) и гидроксильной группы ($–OH$), связанных с одним и тем же атомом углерода.

Общая формула одноосновных предельных карбоновых кислот: $C_{n}H_{2n+1}COOH$ (где $n \ge 0$) или в общем виде $R–COOH$, где $R$ — атом водорода или углеводородный радикал.

Примеры карбоновых кислот:

• Муравьиная кислота (метановая кислота): $HCOOH$. Простейшая карбоновая кислота, содержится в выделениях муравьев.
• Уксусная кислота (этановая кислота): $CH_3COOH$. Основной компонент столового уксуса.
• Пропионовая кислота (пропановая кислота): $CH_3CH_2COOH$.
• Масляная кислота (бутановая кислота): $CH_3CH_2CH_2COOH$. Обладает характерным запахом прогорклого масла.
• Бензойная кислота: $C_6H_5COOH$. Пример ароматической карбоновой кислоты.
• Щавелевая кислота (этандиовая кислота): $HOOC–COOH$. Пример двухосновной карбоновой кислоты (содержит две группы $–COOH$).
• Молочная кислота (2-гидроксипропановая кислота): $CH_3CH(OH)COOH$. Пример гидроксикарбоновой кислоты.

Ответ: Карбоновые кислоты — это класс органических соединений, молекулы которых содержат одну или несколько карбоксильных групп ($–COOH$), соединённых с углеводородным радикалом. Примеры: муравьиная кислота ($HCOOH$), уксусная кислота ($CH_3COOH$), щавелевая кислота ($HOOC–COOH$), бензойная кислота ($C_6H_5COOH$).