乙醇的化学性质与分子结构关系,乙醇的结构简式和结构式

首页 > 经验 > 作者:YD1662024-03-27 20:14:21

其中由链状烷烃衍生出来的一元醇,叫做饱和一元醇,如甲醇、乙醇等。

通式为CnH2n+1OH(n≥1),可简写为R—OH。

2、醇的物理性质

观察表中的数据:几种醇的熔点和沸点

名称

结构简式

熔点℃

沸点℃

甲醇

CH3OH

-97

65

乙醇

CH3CH2OH

-117

78

正丙醇

CH3CH2CH2OH

-126

97

正丁醇

CH3CH2CH2CH2OH

-90

118

正戊醇

CH3CH2CH2CH2CH2OH

-79

138

十八醇(硬脂醇)

CH3(CH2)17OH

59

211

随碳原子数增多,沸点逐渐升高。相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高。

观察表中的数据:相对分子质量相近的醇与烷烃的沸点

名称

结构简式

相对分子质量

沸点℃

甲醇

CH3OH

32

65

乙烷

CH3CH3

30

-89

乙醇

CH3CH2OH

46

78

丙烷

CH3CH2CH3

44

-42

正丙醇

CH3CH2CH2OH

60

97

正丁烷

CH3CH2CH2CH3

58

-0.5

相对分子质量相近的醇与烷烃相比,醇的沸点远高于烷烃。

醇分子中的羟基与其它醇分子中的羟基之间可形成氢键,导致醇分子之间的作用力明显增强,沸点明显升高。(图中的红色虚线代表氢键)

乙醇的化学性质与分子结构关系,乙醇的结构简式和结构式(5)

醇在水中的溶解度一般随分子中碳原子数目的增加而降低。低级醇,如甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、丙三醇等易溶于水,甚至与水互溶,高级醇一般不溶于水。

醇中的羟基与水分子之间也可形成氢键,羟基是一个亲水基,且羟基数目越多,形成氢键数目也越多,越易溶于水。烃基是憎水基,所以碳原子数目越多,其在水中的溶解度越小。醇都易溶于有机溶剂,液态的醇自身就是优良的有机溶剂。

3、醇的化学性质

醇的化学性质由其官能团羟基决定。氧元素的电负性很大,氧原子的吸电子能力比氢原子、碳原子都强,使得C—O、O—H中电子对都向氧原子偏移,氧原子带少量的负电荷,而碳原子和氢原子带少量正电荷。

醇在化学反应中O—H容易断裂,使羟基中的氢原子被取代。同样,C—O也易断裂,使羟基被取代或脱去,发生取代反应或消去反应。下面以乙醇为例讨论醇的化学性质。

乙醇分子结构如下图,分子中的共价键有五种(图中用红色的点标出)。

乙醇的化学性质与分子结构关系,乙醇的结构简式和结构式(6)

乙醇分子结构

(1)置换反应

与活泼金属如钠、钾、镁等,可发生置换反应生成氢气。

乙醇的化学性质与分子结构关系,乙醇的结构简式和结构式(7)

乙醇分子中O—H断裂,置换出氢原子得到氢气分子。水与钠也可发生类似的置换反应,但水反应剧烈,乙醇反应较慢,说明水分子中氢原子比乙醇羟基中的氢原子活泼,这与乙基的斥电子效应有关。

(2)取代反应

乙醇与乙酸在浓硫酸的作用下(浓硫酸作催化剂和吸水剂),可以发生酯化反应,乙醇分子中的O—H断裂。

乙醇的化学性质与分子结构关系,乙醇的结构简式和结构式(8)

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