Формула метилового спирта
Определение метилового спирта и формула
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Метиловый спирт (метанол, древесный спирт) представляет собой одноатомный спирт, первый член его гомологичной серии.
Формула - \(\
CH_{3}OH
\)
Молярная масса составляет 32,04 г / моль.
Физические свойства - бесцветная жидкость с слабоалкогольным запахом.
Метанол чрезвычайно токсичен, кипит при температуре \(\
64,5^{\circ} \mathrm{C}
\)
Химические свойства метилового спирта
Когда метанол взаимодействует с щелочными металлами, гидроксильный водород заменяется металлом:
\(\
2CH_{3}OH+2N_{a}\rightarrow 2CH_{3}ON_{a}+H_{2}
\)
Метанол реагирует с минеральными и карбоновыми кислотами. Это приводит к образованию сложных эфиров:
\(\
CH_{3}OH+HOSO_{3}H\leftrightarrows CH_{3}OSO_{3}H+H_{2}O
\)
\(\
CH_{3}OH+CH_{3}COOH\leftrightarrows CH_{3}COOCH_{3}H+H_{2}O
\)
Метанол может реагировать с галогенводородными кислотами, галогенидами фосфора:
\(\
CH_{3}OH+HCl\leftrightarrows CH_{3}Cl+H_{2}O
\)
Получение
Метанол может быть получен различными способами: сухая дистилляция древесины, разложение солей метановой кислоты при высокой температуре.
Промышленный метод основан на взаимодействии монооксида углерода и водорода в присутствии катализатора на основе оксида меди и цинка:
\(\
CO+2H_{2}\rightarrow CH_{3}OH
\)
заявка
Древесный спирт широко используется в органической химии, особенно в качестве растворителя.
Также используется в органическом синтезе при производстве формальдегида.
Он используется как источник энергии.
Ни в коем случае его нельзя использовать внутри.
Примеры решения проблем
ПРИМЕР 1
Рассчитать теплоту испарения метанола в стандартных условиях.
Напишите уравнение этого процесса:
\(\
CH_{3}OH_{liq}\leftrightarrows CH_{3}OH_{gas.}
\)
Мы вычисляем теплоту испарения из справочных данных (энтальпии образования):
\(\
\Delta H=\Delta H_{f,298}(CH_{3}OH_{gas.})-\Delta H_{f,298}(CH_{3}OH_{liq.})=-201,2-(-238,7)=37,5
\)
\(\
\Delta H=37,5кДж / моль
\)
ПРИМЕР 2
Рассчитать концентрацию ионов \(\
CH_{3}O^{-}
\) в одномолярном водном растворе метанола.
Из справочника мы берем константы диссоциации воды и спирта:
\(\
K_{d}(H_{2}O)=10^{-14}
\)
\(\
K_{d}(CH_{3}OH)=10^{-16}
\)
Из этих значений ясно, что \(\
K_{d}\left(H_{2} O\right) \gg K_{d}\left(C H_{3} O H\right)
\)
Это означает, что диссоциация спирта не влияет на равновесные концентрации \(\
H^{+}
\) и \(\
OH^{-}
\) , образованные из \(\
H_{2}O
\)
В свою очередь, диссоциация воды сильно влияет на равновесные концентрации \(\
H^{+}
\) и \(\
CH_{3}O^{-}
\) , образованные из спирта.
Во-первых, рассмотрим диссоциацию воды:
\(\
H_{2}O\leftrightarrows H^{+}+OH^{-}
\)
В равновесии \(\
[ H^{+}]=[OH^{-}]=x
\) моль / л, тогда
\(\
K_{d}(H_{2}O)=[H^{+}]\cdot [OH^{-}]=x\cdot x=x^{2}=10^{-14}
\)
\(\
x=\sqrt{K_{d}\left(H_{2} O\right)}=\sqrt{10^{-14}}=10^{-7}
\) моль / л
Теперь рассмотрим диссоциацию алкоголя с учетом диссоциации воды:
\(\
CH_{3}OH\leftrightarrows CH_{3}O^{-}+H^{+}
\)
В равновесии: \(\
[CH_{3}OH]=C-y [CH_{3}O^{-}]=y[H^{+}]=y+x
\)тогда
\(\
K_{d}\left(C H_{3} O H\right)=\frac{\left[C H_{3} O^{-}\right] \cdot\left[H^{+}\right]}{\left[C H_{3} O H\right]}=\frac{y \cdot(y+x)}{C-y}=10^{-16}
\)
Так как \(\
K_{d}\left(C H_{3} O H\right) \ll 1
\) ,то \(\
C\left(C H_{3} O H\right)-y \approx C\left(C H_{3} O H\right)
\)
Так как \(\
K_{d}\left(C H_{3} O H\right) y
\) и \(\
y+x \approx x
\) тогда
\(\
K_{d}\left(C H_{3} O H\right)=\frac{y \cdot x}{C\left(C H_{3} O H\right)}
\)
Отсюда
\(\
\left[C H_{3} O^{-}\right]=y=\frac{C\left(C H_{3} O H\right) \cdot K_{d}\left(C H_{3} O H\right)}{x}=\frac{1 \cdot 10^{-16}}{10^{-7}}=10^{-9}
\) моль / л
\(\
\left[C H_{3} O^{-}\right]=10^{-9}
\) моль / л