Tip:
Highlight text to annotate it
X
-VLASTNOSTI ALKOHOLŮ-
Trochu se zamysleme *** některými
vlastnostmi alkoholů.
Takže, obecný vzorec alkoholu, který jsme viděli je určitý typ
uhlíkaté skupiny či řetězce (R), navázané na kyslík, na který se váže
vodík.
A samozřejmě, kyslík bude mít dva volné
elektronové páry, přesně takto.
Porovnejme to s vodou.
Voda vypadá takto:
Máme tu vodík navázaný na kyslík, na který se váže ještě jeden
vodík, kyslík má dva volné elektronové páry.
V případě vody je kyslík mnohem více
elektronegativnější než vodík, tudíž si přitáhne
elektrony směrem k sobě.
Takže tu máme parciální (částečný) zá***ý náboj na kyslíku,
pak tu máme parciální kladný náboj na vodíku.
To je to, co dovoluje kyslíku trochu- pardon, omlouvám se- to je to, co
dovoluje VODĚ vázat se sama na sebe nebo nemít
směšný nízký bod varu.
Takže vám ukážu toto..
Jen si to zkopíruji..
S tímhle vším jsme se už setkali dříve v obecné chemii..
Takže, kopie.
Nakreslím sem další molekuly vody.
Jednu nakreslím sem
Takže, vidíte že voda má na kyslíku parciální
zá***ý náboj a na vodíku parciální
kladný náboj, kyslík z jedné molekuly vody bude tedy
přitahován k jiné molekule vody.
S tím už jsme se setkali dříve.
Tuto vazbu nazýváme vodíková vazba.
Takže tady vidíte vodíkovou vazbu.
..
Stejná věc se může dít s alkoholy, ačkoli
alkoholy mají ve skutečnosti pouze parciální kladný
náboj na vodíku.
Nevíme zcela určitě proč.
Pravděpodobně kvůli vazbě uhlíku na kyslík.
Uhlíky jsou dostatečně elektronegativní,
Nedovolí kyslíku přitáhnout si elektrony tak moc
jako vodík.
Takže co se týče alkoholu..nechte mě to nakreslit..
Místo tohoto radikálu (R), budeme
více konkrétní..
Nakreslím skutečný alkohol.
Takže skutečný alkohol...
Vezměme si třeba methanol.
Možná bude vypadat takto.
Tady má vodík,
kyslík je mnohem více elektronegativnější než
vodík, takže tady bude parciální zá***ý náboj,
a tady bude částečný kladný náboj.
Takže tady také, kvůli těmto vodíkovým vazbám, bude methanol mít
celkem vysoký bod varu.
Nepřejde jen tak zničehonic do plynného stavu.
Opravdu se bude snažit navázat se s další molekulou.
Počkejte, zkopíruji si to..
Takže methanol může také tvořit vodíkové vazby.
Ačkoli nebudou tak pevné jako ty, které jsme
viděli u vody.
A to je přesně to, proč něco jako methanol má skutečně nižší
bod varu než voda.
Je snadné přimět ho k varu.
Je mnohem jednodušší rozštěpit tyto vazby, protože
jich není tolik.
Takže toto je příklad vodíkové
vazby u methanolu.
Tak, a protože methanol může tvořit vodíkové vazby a je
i málo polární, voda má také samozřejmě vodíkové
vazby, proto je methanol mísitelný s vodou.
A toto všechno znamená že je rozpustný ve vodě v jakémkoli
poměru.
Nezáleží na tom, kolik methanolu nebo kolik vody
máte, prostě je rozpustný.
Pokud bych měl nakreslit nějaké molekuly methanolu- toto
je voda-
takže pokud nakreslíme methanol tady,
bude vodíková vazba právě zde.
Kdybych nakreslil další molekulu methanolu sem,
bude vodíková vazba
tady.
A to je důvod, proč je methanol
rozpustný ve vodě.
Pokud řetězec roste, nebo pokud máte alkohol s
delším radikálovým řetězcem, pak bude méně a méně
rozpustný ve vodě.
Ale hodnota bodu varu bude stoupat.
Zamysleme se *** tím, proč.
Takže pokud mám něco jako.. třeba butanol.
Butanol má 4 uhlíky.
Takže to bude H3C, H3.. nakreslím to takhle..
CH2, CH2, CH- nakreslím to takto-
H2C.
Pak tento uhlík, tento poslední uhlík, bude navázán
na kyslík.
Bude navázán na kyslík,
na který je navázán i vodík.
V podobné situaci bude mít kyslík
parciální zá***ý náboj.
Vodík bude mít stále parciální kladný náboj.
Jako jsme viděli
u vody a methanolu.
Ale teď tu máme tento dlouhý řetězec,
který je nepolární.
Takže tato část alkoholu nebude rozpustná ve
vodě, a proto bude pro alkohol těžší být
rozpustný i tady.
Takže toto je méně rozpustné.
Toto je méně rozpustné.
Ale stále to je trochu rozpustné.
Takže pokud je tady nějaký kyslík, stále
tu budou alespoň nějaké vodíkové vazby
Pořád se tady budou objevovat nějaké
vodíkové vazby.
Ale tato část je trochu.. lze si to trochu představit.. ta
nechce být rozpustná ve vodě.
je NEPOLÁRNÍ.
..
Ale například tedy butanol
je rozpustný ve vodě.
Ale ne v jakémkoli poměru.
Methanol je mísitelný s vodou.
Napíšu to.
Toto je nové slovo.
Nemyslím si že jsem ho někdy použil v kontextu s
videy o organické chemii.
Takže methanol je- napíšu to výraznější barvou, když
je to nové slovo.
Methanol je mísitelný, což znamená rozpustný v jakémkoli
množství.
..
Takže nezáleží na tom, kolik procent zastupuje methanol
a kolik vody.
Methanol bude rozpuštěn ve vodě v jakémkoli
množství.
Pokud se podíváme na butanol,ten je sice rozpustný, ale ne v jakémkoli
množství.
Pokud budete mít tunu butanolu, některý se
ve vodě nerozpustí.
Toto je rozpustné.
Takže butanol je rozpustný ve vodě, ale
není s vodou mísitelný.
Pokud máme příliš butanolu, zničehonic, některý
nebude schopen být ve vodě rozpuštěn.
Pokud by to byl dekanol nebo něco velice dlouhým
uhlíkatým řetězcem, pak samozřejmě
bude nerozpustný.
Možná by bylo možné dát pár molekul do vody,
ale většina z nich se nerozpustí.
A nyní jiný důvod- jak jsem naznačil- podívejte,
už znáte důvod, proč mají alkoholy celkem vysoký- ne příliš nízký
bod varu. A to je ten, že jsou schopné
vytvořit vodíkové vazby.
Mohli byste říct: ale..
Víte, tyto delší uhlíkaté řetězce
budou tvořit méně vodíkových vazeb.
Třeba tyto alkoholy budou mít nižší bod varu.
Ale opravdu.. čím delší uhlíkaté řetězce jsou, tím
vyšší vod varu mají.
A to proto, že tyto řetězce
mohou reagovat mezi sebou.
Takže delší řetězec.. delší R nebo delší řetězec R..
mohu říct.. můžeme tedy říct, vyšší
bod varu v alkoholu.
Vyšší bod varu.
Je to složitější.
Musíte do systému dodat mnohem více tepla nebo zvýšit
teplotu, aby se vazby rozštěpily.
Protože tato jedna molekula dekanolu je tady, jiná
může vypadat zase takto..
Nebo třeba takto
Je tu kyslík a vodík a pak tu jsou
uhlíky.
Takže tu máme CH, CH2, CH2, H3C.
Takže tady máme tento další butanol.
A jaká je interakce mezi těmito dvěma řetězci?
Van der Waalsovy síly.
takže i když nemají [nerozpoznatelné]
takže tyto mohou tvořit nějaké polární interakce..
Tyto budou tvořit vodíkové vazby.
Už jsme to viděli několikrát.
Ale tyto dlouhé řetězce, ty budou poutat Londonovy
disperzní síly, které jsou podmnožinou Van der Waalsových sil.
I když jsou neutrální, teď i potom,
některé z nich se mohou na jedné straně stát mírně negativní.
Takže tu může být dočasný
parciální zá***ý náboj.
A to jen kvůli náhodnosti
pohybu elektronů.
Na této straně molekuly, může být zničehonic
více elektronů než tady.
Takže tady bude parciální zá***ý náboj.
A proto budou elektrony tady,
nechtějí být tady.
Takže tady bude parciální pozitivní náboj
a vznikne tu dočasná interakce.
Je to velice slabá síla.
Mnohem slabší než vodíkové vazby.
Ale jak se tyto řetězce stávají delšími a delšími, mohou se
proplétat mezi sebou a tedy se k sobě přibližovat,
tyto Londonovy disperzní síly nebo Van der Waalsovy síly
se budou stále šířit.
Takže se mohou zničehonic
přitahovat k sobě a tohle zmizí.
Pak se k sobě mohou přitahovat tady
pak zmizí tady.
Pak se mohou přitahovat tady,
a potom zmizí tohle.
Takže si můžete představit, že čím delší je řetězec, tím více
se budou uplatňovat tyto interakce. Tím více
se k sobě budou molekuly přitahovat.
A bude těžší je od sebe oddělit, mají vyšší
bod varu.
Takže tohle jsou jedny z nejdůležitějších poznatků o
vlastnostech alkoholů.
Zejména alkoholy s kratšími řetězci jsou rozpustné ve vodě.
Ty velice krátké jsou s vodou mísitelné.
A čím delší řetězec mají, tím je obtížnější je
rozpustit je ve vodě.
Ale zároveň se zvyšuje hodnota jejich bodu varu.
Tím obtížnější je oddělit je od sebe, kvůli
Londonovo disperzním silám.
-KONEC-