§ 23. Физические свойства спиртов. Водородная связь и её влияние на свойства спиртов
Вопросы и задания
1. Как наличие гидроксильных групп в молекулах спиртов отражается на их физических свойствах?
2. Почему температуры кипения спиртов гораздо выше, чем углеводородов с таким же числом атомов углерода в молекуле?
3. Почему температура кипения диметилового эфира (–25 оС) намного ниже, чем температура кипения этилового спирта (78 оС)?
4. Почему температура кипения растёт в ряду веществ: метанол, этанол, пропанол-1?
5. Объясните, почему с ростом числа атомов углерода в молекулах спиртов их растворимость в воде уменьшается.
6*. Одна молекула воды может образовать четыре водородные связи. Сколько водородных связей может образовать одна молекула метанола?
7*. Молярную массу веществ, представляющих собой легкокипящие жидкости, можно измерить с помощью прибора, изображённого на рисунке:
Для определения молярной массы неизвестной жидкости X 1,000 г её поместили в склянку Гофмана (небольшой стеклянный стаканчик). После того как при помощи выдвижного стержня склянка была сброшена на нагретый песок и вещество X полностью испарилось, из мерной трубки было вытеснено 760 мл жидкости.
а) По результатам описанного эксперимента рассчитайте молярную массу вещества X, если известно, что плотность пентана, измеренная в условиях опыта, равна 2,554 г/дм3.
б) Значение молярной массы вещества X, определённое другими методами, равно 32 г/моль. Установлено, что ошибка при определении молярной массы в описанном эксперименте обусловлена тем, что в парах вещество X частично димеризовано. Используя правильное значение молярной массы и результаты, полученные в п. а), рассчитайте, сколько молекул X2 приходится на каждые 100 молекул Х в парах.
в) Предложите возможную структуру вещества Х и объясните причину его димеризации.
(Ответ:
а) M = m/n = 1,47/0,0396 = 37,1 г/моль.
б) На 100 молекул мономера приходится 18,6 или 19 молекул димера.
в) Веществом Х является метанол, который частично димеризован в парах за счёт образования водородных связей между молекулами.)