Нека да разгледаме някои от свойствата на алкохолите.
Общата формула на алкохолите, вече видяхме, е някаква група
или верига от въглероди, свързана с кислород, свързан с водород.
И естествено, кислородът има две несподелени електронни двойки.
Нека го сравним с водата.
Водата изглежда точно по този начин.
Имаме водород свързан с кислород, свързан с друг водород
и с две несподелени електронни двойки.
В случая с водата, кислородът е много по-електроотрицателен
от водорода и притегля електроните към себе си.
Имаме частичен отрицателен заряд от страната на кислорода.
След това има частичен положителни заряди при двата водорода.
Това е което позволява на кислорода – извинявам се – това е, което
позволява на водните молекули да се свързват помежду си или да няма
смешно ниска точка на кипене.
Нека покажа това.
Нека го копирам и поставя.
Това го знаем от общата химия.
Копиране и поставяне.
Нека да поставя повече молекули вода.
Ще добавя още една водна молекула.
Виждаш, че водата, понеже краят на кислорода има
частичен отрицателен заряд, а краищата на водорода имат частични
положителни заряди, кислородът в една молекула вода
ще бъде привлечен от водорода на друга молекула вода.
Виждали сме и преди това.
Наричаме това въглеродна връзка.
Това , точно там е въглеродна връзка.
Същото нещо се случва с алкохолите, въпреки че
алкохолите имат в действителност частичен положителен
заряд при водорода.
Не знаем точно какво се случва тук.
Вероятно имаме въглероди, свързани към кислорода.
А с въглеродите, те са сравнително електроотрицателни.
Те не би трябвало да имат електрони, които са толкова привлечени от кислорода,
колкото при водорода.
Значи при алкохола – нека го напиша.
Вместо да имаме там R за радикал, нека малко повече
да го конкретизирам.
Ще напиша един действителен алкохол.
Ето действителният алкохол.
Може би имаме метанол.
Може би имаме метанол, който изглежда ето така.
Тук има един водород.
Кислородът е много по- електроотрицателен, отколкото
водорода и така имаме там частичен отрицателен заряд.
А тук имаме частичен положителен заряд.
Също така заради тези водородни връзки, това ще
има разумна точка на кипене.
Няма да премине веднага в газообразно състояние.
Молекулите ще се опитат да се свържат помежду си.
Нека копирам и поставя това.
Също така може да образува и водородни връзки.
Въпреки че тези няма да са толкова силни като тези във водата.
Поради тази причина нещо като метанол в действителност има
по-ниска точка на кипене от водата.
Лесно може да кипне.
По-лесно е да се разрушат тези връзки, защото няма
толкова много въглеродни връзки.
Това е пример за водородни връзки в метанола.
А сега, понеже метанолът има водородна връзка и има
слаба полярност в нея, а водата очевидно има водородни връзки,
то метанолът е податлив на смесване във вода.
А всичко това означава, че е разтворим във вода в каквато и да е пропорция.
Няма значение колко матанол или колко вода има, той се разтваря.
Ако бях нарисувал няколко метанолови молекули... всъщност
може би това тук ще бъде вода.
Ако нарисувам точно тук метанолови молекули,
те биха имали точно там водородни връзки.
Ако бях нарисувал точно тук друга метанолова молекула,
ще имаме друга въглеродна връзка ето тук.
И това е причината метанолът
да е разтворим във вода.
А сега, ако тази верига се разрасне или имаме алкохоли
с по-дълги вериги, то те стават тогава все по-малко
и по-малко разтворими във вода.
Но тяхната точка на кипене всъщност се покачва.
Нека да помислим защо е така.
Ако имам нещо като... нека напиша бутанол.
Бутанолът ще има 4 въглерода.
Ще бъде Н3С, Н3... нека просто го напиша като Н3С
СН2, СН2, СН... нека направя така.
Н2С
След това този въглерод тук ще бъде
свързан към кислорода.
Ще бъде свързан към кислорода, който
е свързан с водород.
Сега, когато имаме такава ситуация, кислородът ще
има частичен отрицателен заряд.
Водородът пак ще има частичен положителен заряд.
Точно както видяхме в примера по-горе
с водата и метанола.
Но сега имаме това голямо нещо,
което няма полярност.
Тази част на алкохола няма да се разтваря във
вода и за тази част тук ще стане по-сложно да
стане разтворима.
Тази част тук е по-малко разтворима.
Това е по-малко разтворимо.
Все още е малко разтворимо.
Ако имаме тук кислород, то тогава все още ще имаме
малко водородни връзки.
Пак ще имаме малко водородни връзки.
Но тази част малко от нея... можеш да си представиш, че почти...
не иска да се разтваря във вода.
Няма полярност.
Всъщност... например, в частност
бутанолът принципно се разтваря във вода.
Но не във всяка пропорция.
Метанолът е податлив на смесване.
Нека напиша това. Това е нова дума.
Не мисля, че съм я използвал досега в органичната химия.
Метанолът е... ще използвам по-ярък цвят... понеже е нова дума.
Метанолът е податлив на смесване, което значи разтворим във
всяка пропорция.
То тогава процентът на метанол
и вода не ме интересува.
Метанолът ще се разтвори във вода във всяка пропорция.
Ако погледнеш бутанола, той е разтворим, но не във всяка пропорция.
Ако имаш един тон бутанол, една част от него няма да се разтвори във водата.
Това е разтворимо...
Бутанолът тук е разтворим, но не е податлив на смесване във вода.
Ако имаш прекалено много бутанол, ненадейно една част от него
няма да е в състояние да се разтвори.
Ако това беше деканол или нещо с действително дълга
въглеродна верига, естествено тогава ще бъде изобщо неразтворимо.
Можеш да разтвориш няколко молекули във вода,
но по-голямата част няма да се разтвори.
А сега другата особеност, която споменах...
алкохолите имат умерена, не прекалено ниска точка на кипене,
защото могат да осъществяват подобни водородни връзки.
Но може да кажеш, че тези по-дълги въглеродни вериги ще имат
по-малко действащи водородни връзки.
Може би тези биха имали по-ниски точки на кипене.
Но всъщност, колкото по-дълга става веригата, толкова тези
имат по-висока точка на кипене.
А това е защото тези вериги могат
да взаимодействат една с друга.
Колкото по-дълга е веригата, по- дълго е R или по-дълга R-верига,
мога да кажа, тогава толкова по-висока
е точката на кипене на алкохола.
По-висока точка на кипене.
По-трудно е.
Трябва повече да нагреем системата или температурата
трябва да е по-висока, за да се разпадне.
А това е заради молекулата деканол тук, друга
молекула деканол може да изглежда така.
Може да изглежда и така.
Имаме кислород и водород, имаме след това и нашите въглероди.
Имате нашите СН, нашите СН2, СН2, Н3С.
Имаме тук и другия бутанол.
А какви са взаимодействията между тези две вериги –
това са силите на Ван дер Ваалс.
Дори и да нямат такива,
тези вериги ще създадат полярни взаимодействия.
Те ще имат водородни връзки.
Видяхме това вече многократно.
Но при тези дълги вериги ще има дисперсионни сили, които
са подклас на вандервааловите сили.
Където те, въпреки че са естествени, понякога
може да стане леко отрицателна от едната страна.
Тогава може да се появи кратковременно
частичен отрицателен заряд.
А това е само заради случайния начин,
по който се движат електроните.
От тази страна на молекулите, напълно случайно, може
да са струпат повече електрони.
Тогава имаме частичен отрицателен заряд.
И заради това, тук ще има електрони, които не искат да са тук.
Може да получим частичен положителен заряд,
тук ще има кратковременно взаимодействие.
Това е много слаба сила.
По- слаба от водородната връзка.
Но колкото по-дълги стават веригите, толкова повече се увеличава вероятността
те да се завъртят една около друга и да се приближат една до друга,
тези две сили – дисперсионната и ванделваалсовата,
ще продължат да се увеличават.
Така тези вериги ще се привлекат една към друга и това ще изчезне.
Тези вериги ще се привлекат една към друга и
това ще изчезне.
Тези вериги ще се привлекат една към друга и
това ще изчезне.
И така можеш да си представиш, че колкото по-дълга е веригата,
толкова повече взаимодействия ще има от този тип. Толкова по-
привлечени ще бъдат една към друга.
И ще бъде трудно да се разпаднат, по- висока
точка на кипене.
Това са просто два от основните примери за
свойствата на алкохолите.
Алкохолите с по-къси вериги се разтварят във вода.
А много малките са напълно податливи на смесване.
А колкото по-дълга верига имаме, толкова по-трудно се разтваря във вода.
Но също има и по-висока точка на кипене.
По трудно е да се разделят, защото действат дисперсионни сили.