Rượu là chất lỏng hoặc chất khí. Làm thế nào và khi nào chất lỏng chuyển sang trạng thái khí? Các hợp chất phức tạp có bản chất khí

Tuy nhiên, đôi khi rất khó để vẽ ranh giới giữa sự trộn lẫn vật lý của các chất và tương tác hóa học của chúng. Ví dụ, khi trộn hiđro clorua HCl ở thể khí với nước

Một trong những loại hỗn hợp quan trọng nhất thể hiện pha đồng nhất là dung dịch keo: gel, sols, nhũ tương và sol khí. Kích thước hạt trong dung dịch keo là 1-1000 nm, trong dung dịch thực

Nếu hai thành phần tạo thành một pha khi chỉ trộn lẫn với nhau theo tỷ lệ nhất định, và trong các trường hợp khác xảy ra hai pha, thì chúng được gọi là hòa tan lẫn nhau một phần. Ví dụ, đó là nước và benzen: dung dịch thực sự thu được từ chúng chỉ bằng cách thêm một lượng nhỏ nước vào một lượng lớn benzen, hoặc một lượng nhỏ benzen vào một lượng lớn nước. Nếu bạn trộn một lượng nước và benzen bằng nhau, thì một hệ chất lỏng hai pha được hình thành. Lớp dưới của nó là nước với một lượng nhỏ benzen, và lớp trên

Bất kỳ chất lỏng nào cũng bắt đầu sôi ở nhiệt độ mà áp suất của hơi bão hòa của nó đạt đến giá trị của áp suất bên ngoài. Ví dụ, nước dưới áp suất 101,3 kPa sôi ở 100

Một giải pháp có hành vi tuân theo định luật Raoult được gọi là lý tưởng. Các dung dịch lý tưởng gần nhất là chất khí và chất lỏng không phân cực (các phân tử của chúng không thay đổi hướng trong điện trường). Trong trường hợp này, nhiệt hòa tan bằng không và có thể dự đoán trực tiếp tính chất của các dung dịch, biết được tính chất của các thành phần ban đầu và tỷ lệ chúng được trộn lẫn. Đối với các giải pháp thực sự, một dự đoán như vậy không thể được thực hiện. Trong quá trình hình thành các dung dịch thực, nhiệt thường được giải phóng hoặc hấp thụ. Các quá trình có sự giải phóng nhiệt được gọi là tỏa nhiệt và những quá trình có hấp thụ được gọi là quá trình thu nhiệt.

Những đặc điểm của dung dịch phụ thuộc chủ yếu vào nồng độ của nó (số lượng phân tử của chất tan trên một đơn vị thể tích hoặc khối lượng của dung môi) chứ không phải bản chất của chất tan được gọi là

3. Hydrocacbon

HYDROCARBONS, các hợp chất hữu cơ mà phân tử của chúng chỉ gồm các nguyên tử cacbon và hiđro.

Đại diện đơn giản nhất là metan CH 4. Hiđrocacbon là chất tạo thành của tất cả các hợp chất hữu cơ khác, có thể thu được rất nhiều loại hợp chất này bằng cách đưa các nhóm chức vào phân tử hiđrocacbon; do đó, hóa học hữu cơ thường được định nghĩa là hóa học của các hydrocacbon và các dẫn xuất của chúng.

Các hydrocacbon, tùy thuộc vào khối lượng phân tử, có thể là chất khí, chất lỏng hoặc chất rắn (nhưng là chất dẻo). Các hợp chất có chứa tối đa bốn nguyên tử cacbon trong một phân tử, ở điều kiện bình thường - khí, chẳng hạn như metan, etan, propan, butan, isobutan; các hydrocacbon này là một phần của khí dầu mỏ tự nhiên và liên kết dễ cháy. Hydrocacbon lỏng là một phần của dầu và các sản phẩm dầu; chúng thường chứa tới 16 nguyên tử cacbon. Một số loại sáp, parafin, nhựa đường, bitum, và hắc ín còn chứa các hydrocacbon nặng hơn; Như vậy, thành phần của parafin bao gồm các hydrocacbon rắn chứa từ 16 đến 30 nguyên tử cacbon.

Các hydrocacbon được chia thành các hợp chất mạch hở - béo, hoặc không mạch, các hợp chất có cấu trúc mạch kín - mạch hở (không có tính chất thơm) và thơm (phân tử của chúng chứa một vòng benzen hoặc các đoạn được tạo ra từ các vòng benzen được nung chảy). Các hiđrocacbon thơm được tách thành một lớp riêng biệt, bởi vì do sự hiện diện của một hệ thống liên hợp khép kín của các liên kết r, chúng có những tính chất riêng.

Các hiđrocacbon không mạch vòng có thể có chuỗi nguyên tử cacbon không phân nhánh (phân tử cấu trúc bình thường) và có nhánh (phân tử cấu trúc đẳng cấp). (ankan, xicloankan) và không no, chứa cùng với nhiều liên kết đơn giản (anken, xicloanken, đien, ankin, xiclo-ankan).

Sự phân loại các hiđrocacbon được phản ánh trong sơ đồ (xem trang 590), trong đó cũng đưa ra các ví dụ về cấu trúc của các đại diện của mỗi loại hiđrocacbon.

Hydrocacbon không thể thiếu như một nguồn năng lượng, vì đặc tính chung chính của tất cả các hợp chất này là giải phóng một lượng nhiệt đáng kể trong quá trình đốt cháy (ví dụ, nhiệt trị của metan là 890 kJ / mol). Hỗn hợp hydrocacbon được sử dụng làm nhiên liệu tại các trạm nhiệt điện và nhà lò hơi (khí đốt tự nhiên, dầu đốt, nhiên liệu lò hơi), làm nhiên liệu cho động cơ ô tô, máy bay và các loại xe khác (xăng, dầu hỏa và nhiên liệu điêzen). Đốt cháy hoàn toàn các hiđrocacbon tạo ra nước và khí cacbonic.

Về khả năng phản ứng, các loại hydrocacbon khác nhau rất khác nhau: các hợp chất bão hòa tương đối trơ, đối với các hợp chất không no, phản ứng cộng bằng nhiều liên kết là đặc trưng, ​​đối với các hợp chất thơm, phản ứng thế (ví dụ, nitrat hóa, sulfo hóa).

Hydrocacbon được sử dụng làm sản phẩm ban đầu và trung gian trong quá trình tổng hợp hữu cơ. Trong công nghiệp hóa chất và hóa dầu, không chỉ sử dụng các hydrocacbon có nguồn gốc tự nhiên mà còn sử dụng các chất tổng hợp. Các phương pháp thu được sau này dựa trên việc xử lý khí tự nhiên (sản xuất và sử dụng khí tổng hợp - hỗn hợp CO và H2), dầu (cracking), than (hydro hóa) và gần đây là sinh khối, đặc biệt là chất thải nông nghiệp, gỗ. chế biến và sản xuất khác.

3.1 Giới hạn hydrocacbon. Các ankan CnH3n + 2

Đặc điểm của cấu trúc hóa học

Các tính chất vật lý và hóa học chính:

Khí CH4, không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, không tan trong nước

С-С4 - khí;

C5-C16 - chất lỏng;

C16 và hơn thế nữa - rắn

Ví dụ về hydrocacbon được sử dụng trong thẩm mỹ, thành phần và tính chất của chúng (parafin, vaseline).

Trong mỹ phẩm, hydrocacbon được sử dụng để tạo màng tạo hiệu ứng trượt (ví dụ, trong kem mát-xa) và là thành phần tạo cấu trúc của các chế phẩm khác nhau.

Hydrocacbon dạng khí

Methone và etan là thành phần của khí tự nhiên. Propan và butan (ở dạng hóa lỏng) - nhiên liệu cho vận tải.

Hydrocacbon lỏng

Xăng dầu. Chất lỏng trong suốt, dễ cháy, có mùi đặc trưng, ​​dễ tan trong dung môi hữu cơ (rượu, ete, cacbon tetraclorua). Hỗn hợp xăng và không khí là một chất nổ mạnh. Xăng đặc biệt đôi khi được sử dụng để tẩy dầu mỡ và làm sạch da, chẳng hạn như những phần còn sót lại của miếng dán.

Dầu vaseline. Hydrocacbon lỏng, nhớt, có nhiệt độ sôi cao và độ nhớt thấp. Trong mỹ phẩm, nó được sử dụng như dầu tóc, dầu da, và là một phần của các loại kem. Dầu parafin. Chất nhờn trong suốt, không màu, không màu, không mùi, đặc sệt, độ nhớt cao, không tan trong nước, hầu như không tan trong etanol, tan trong ete và các dung môi hữu cơ khác. Hydrocacbon rắn

Parafin. Một hỗn hợp các hiđrocacbon rắn thu được bằng cách chưng cất phần dầu parafin. Parafin là một khối tinh thể có mùi đặc trưng và phản ứng trung tính. Parafin được sử dụng trong nhiệt trị liệu. Parafin nóng chảy, có nhiệt dung cao, nguội từ từ và tỏa nhiệt dần dần, duy trì sự nóng lên đồng đều của cơ thể trong thời gian dài. Khi nguội đi, parafin chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn và giảm thể tích sẽ nén các mô bên dưới. Ngăn ngừa sự sung huyết của các mạch nông, parafin nóng chảy làm tăng nhiệt độ của các mô và làm tăng mạnh sự tiết mồ hôi. Chỉ định điều trị bằng parafin là các bệnh tăng tiết bã nhờn trên da mặt, mụn trứng cá, đặc biệt là mụn trứng cá không liền, bệnh chàm mãn tính thâm nhiễm. Nên chỉ định làm sạch da mặt sau khi đắp mặt nạ parafin.

Ceresin. Một hỗn hợp các hiđrocacbon thu được trong quá trình chế biến ozocerit. Nó được sử dụng trong mỹ phẩm trang trí như một chất làm đặc, vì đầu bếp trộn đều với chất béo.

Petrolatum là một hỗn hợp của các hiđrocacbon. Nó là cơ sở tốt cho thuốc mỡ, không phân hủy các dược chất tạo nên thành phần của chúng, trộn với dầu và chất béo với bất kỳ số lượng nào. Tất cả các hydrocacbon đều không bị xà phòng hóa, không thể xâm nhập trực tiếp qua da, do đó chúng được sử dụng trong mỹ phẩm như một chất bảo vệ bề mặt. Tất cả các hydrocacbon lỏng, nửa rắn và rắn đều không bị ôi thiu (không bị vi sinh vật tấn công).

Các hiđrocacbon được coi là mạch hở. Chúng tương phản với các hydrocacbon mạch vòng (có vòng benzen trong phân tử) thu được bằng cách chưng cất nhựa than đá - benzen (dung môi), naphtalen, trước đây được dùng làm chất chống sâu mọt, anthracen và các chất khác.

3.2 Các hydrocacbon không no

Anken (etylen hiđrocacbon) - hiđrocacbon không no, trong phân tử của chúng có một liên kết đôi

Đặc điểm của cấu trúc hóa học

Với 2 H 4 etilen là chất khí không màu, có mùi ngọt nhạt, nhẹ hơn không khí, ít tan trong nước.

Nguyên tắc gọi tên các hiđrocacbon:

Các hiđrocacbon chứa một liên kết đôi kết thúc bằng -ene.

Etane C 2 H 6 ethene C 2 H 4

3.3 Các hydrocacbon vòng và thơm, nguyên tắc cấu tạo hóa học, ví dụ

Arenes (hydrocacbon thơm), phân tử của chúng chứa cấu trúc mạch vòng ổn định - nhân benzen, với bản chất đặc biệt của liên kết.

Không có liên kết đơn (C - O và liên kết đôi (C \ u003d C)) trong phân tử benzen. Tất cả các liên kết là tương đương, độ dài của chúng bằng nhau. Đây là một loại liên kết đặc biệt - liên hợp p tròn.

Lai hóa -; s p 2 Góc hóa trị -120 °

Sáu liên kết không lai hóa tạo thành hệ thống  electron (nhân thơm) đơn, nằm vuông góc với mặt phẳng của vòng benzen.

Tính chất hóa học:

Benzen chiếm vị trí trung gian giữa hiđrocacbon no và không no, vì. tham gia vào một phản ứng thay thế (nó tiến hành dễ dàng) và thêm vào (nó tiến hành một cách khó khăn).

Azulene.Đây là một hydrocacbon mạch vòng thu được bằng cách tổng hợp (chất tương tự tự nhiên của chamazulene được lấy từ hoa cúc và hoa cỏ thi). Azulene có đặc tính chống dị ứng và chống viêm, giảm co thắt cơ trơn, đẩy nhanh quá trình tái tạo và chữa lành mô.

4. Cồn

4.1 Định nghĩa

Ancol là những hợp chất hữu cơ trong đó một nguyên tử hydro (H) đã được thay thế bằng một nhóm hydroxyl (OH).

4.2 Các nhóm chức năng. Phân loại rượu thành rượu đơn chức và rượu đa chức, ví dụ. Nguyên tắc đặt tên rượu

Theo số lượng nhóm OH, rượu đơn chức và rượu đa chức được phân biệt.

Tùy thuộc vào vị trí của nhóm OH, rượu được chia thành bậc chính, bậc hai và bậc ba. Không giống như các hydrocacbon parafin, chúng có nhiệt độ sôi tương đối cao. Tất cả các loại rượu polyhydric đều có dư vị ngọt ngào.

Các rượu mạch ngắn có tính ưa nước, tức là Chúng dễ hòa tan với nước và dễ dàng hòa tan các chất ưa nước. Rượu đơn chức có mạch dài hầu như không hòa tan hoặc hoàn toàn trong nước, tức là kỵ nước.

Các rượu có khối lượng phân tử lớn (rượu béo) là chất rắn ở nhiệt độ phòng (ví dụ, rượu myristyl hoặc cetyl). Rượu có chứa hơn 24 nguyên tử cacbon được gọi là rượu sáp.

Với sự gia tăng số lượng nhóm hydroxyl, vị ngọt và khả năng hòa tan của rượu trong nước tăng lên. Do đó, glixerol (rượu 3 nguyên tử), tương tự như dầu, tan tốt trong nước. Rượu sorbitol 6 nguyên tử rắn được dùng thay thế đường cho bệnh nhân đái tháo đường.

4.3 Các tính chất hóa học và vật lý cơ bản của rượu, việc sử dụng chúng trong thẩm mỹ (metanol, etanol, isopropanol, glycerin)

Rượu monohydric

Metanol (rượu metylic, rượu gỗ) là một chất lỏng trong suốt, không màu, dễ trộn lẫn với nước, rượu và ete. Chất có độc tính cao này không được sử dụng trong mỹ phẩm.

Etanol (rượu etylic, cồn rượu, cồn thực phẩm) là chất lỏng trong suốt, không màu, dễ bay hơi, có thể trộn với nước và dung môi hữu cơ, ít độc hơn metanol, được sử dụng rộng rãi trong y tế và mỹ phẩm làm dung môi cho các hoạt chất sinh học (tinh dầu)., nhựa, i-ốt, v.v.). Etanol thu được từ quá trình lên men các chất có chứa đường và tinh bột. Quá trình lên men xảy ra do các enzym của nấm men. Sau khi lên men, rượu được phân lập bằng cách chưng cất. Sau đó, quá trình tinh chế khỏi các chất tạp chất không mong muốn được thực hiện (chỉnh lưu). Ethanol xâm nhập vào các hiệu thuốc chủ yếu với cường độ 96 °. Các hỗn hợp khác của etanol với nước chứa 90, 80, 70, 40% cồn. Cồn gần như nguyên chất (với một lượng rất nhỏ nước) được gọi là cồn tuyệt đối.

Tùy theo mục đích sử dụng mà rượu được tẩm các loại phụ gia khác nhau (tinh dầu, long não). Ethanol thúc đẩy sự giãn nở của các mao mạch dưới da, có tác dụng khử trùng.

Eau de toilette cho mặt có thể chứa từ 0 đến 30% cồn, kem dưỡng tóc - khoảng 50%, nước hoa - ít nhất 70%. Nước hoa oải hương chứa khoảng 3% tinh dầu. Nước hoa chứa từ 12 đến 20% tinh dầu và một chất cố định, nước hoa chứa khoảng 9% tinh dầu và một ít chất cố định. Isopropanol (rượu isopropyl) - một chất thay thế hoàn toàn và rẻ tiền cho etanol, dùng để chỉ các loại rượu thứ cấp. Ngay cả rượu isopropyl tinh khiết cũng có mùi đặc trưng không thể khử được. Tính chất khử trùng và tẩy dầu mỡ của isopropanol mạnh hơn của rượu etylic. Nó chỉ được sử dụng bên ngoài, như một phần của eau de toilette cho tóc, trong chất định hình, v.v. Vodka không được chứa isopropanol và một lượng nhỏ được cho phép trong cồn rượu trên lá kim (cô đặc lá kim).

Rượu polyhydric

Ancol dihydric có đuôi tiêu chuẩn của tên - glycol. Trong các chế phẩm mỹ phẩm, propylene glycol, có độc tính thấp, được sử dụng làm dung môi và chất giữ ẩm. Các rượu dihydric, hoặc glycol, được gọi là diol theo danh pháp thay thế. Rượu trihydric - glycerol - được sử dụng rộng rãi trong y học và dược phẩm. Độ đặc của glycerin tương tự như xirô, gần như không mùi, hút ẩm, có dư vị ngọt, hòa tan trong tất cả các chất khác có chứa nhóm OH, không hòa tan trong ete, xăng, cloroform, chất béo và tinh dầu. 86 - 88% glyxerin và 98% glyxerin khử nước đi vào thương mại. Ở dạng pha loãng, glycerin được tìm thấy trong kem bôi da, nước vệ sinh da mặt, kem đánh răng, xà phòng cạo râu và gel bôi tay. Được pha loãng theo tỷ lệ thích hợp, nó làm mềm da, làm mềm da, thay thế các yếu tố độ ẩm tự nhiên của da. Ở dạng nguyên chất, nó không được sử dụng trong các chế phẩm chăm sóc da, vì nó sẽ làm khô da. và sức khỏe con người hữu cơ hóa học Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô, một trong những nhà tổ chức ... đến một số lĩnh vực hữu cơ hóa học - hóa học hợp chất alicyclic, hóa học xe dị hình, hữu cơ xúc tác hóa học protein và axit amin. ...

Tôi nhớ cách định nghĩa về trạng thái tổng hợp của vật chất đã được giải thích cho chúng tôi hồi ở trường tiểu học. Cô giáo đã đưa ra một ví dụ điển hình về người lính thiếc và sau đó mọi thứ trở nên rõ ràng với tất cả mọi người. Dưới đây tôi sẽ cố gắng làm mới những ký ức của mình.

Xác định trạng thái của vật chất

Vâng, mọi thứ ở đây rất đơn giản: nếu chất được cầm trong tay, nó có thể được cảm nhận và khi bạn ấn vào nó, nó vẫn giữ được khối lượng và hình dạng - đây là trạng thái rắn. Ở trạng thái lỏng, một chất không giữ nguyên hình dạng, nhưng vẫn giữ nguyên thể tích. Ví dụ, có nước trong một cái ly, lúc này nó có hình dạng của một cái ly. Và nếu nó được đổ vào một cái cốc, nó sẽ có dạng một cái cốc, nhưng bản thân lượng nước sẽ không thay đổi. Điều này có nghĩa là một chất ở trạng thái lỏng có thể thay đổi hình dạng, nhưng không thay đổi thể tích. Ở trạng thái khí, hình dạng và thể tích của chất đều không được bảo toàn, nhưng nó cố gắng lấp đầy tất cả các chỗ trống có sẵn.

Và liên quan đến bảng, điều đáng nói là đường và muối có vẻ giống như chất lỏng, nhưng thực chất chúng là chất lỏng, toàn bộ thể tích của chúng bao gồm các tinh thể rắn nhỏ.

Trạng thái vật chất: lỏng, rắn, khí

Tất cả các chất trên thế giới đều ở trạng thái nhất định: rắn, lỏng hoặc khí. Và bất kỳ chất nào cũng có thể đi từ trạng thái này sang trạng thái khác. Đáng ngạc nhiên là ngay cả một binh lính thiếc cũng có thể ở dạng lỏng. Nhưng đối với điều này, cần phải tạo ra một số điều kiện nhất định, cụ thể là đặt nó trong một căn phòng rất, rất nóng, nơi thiếc sẽ nóng chảy và biến thành kim loại lỏng.

Nhưng cách dễ nhất để xem xét trạng thái kết tụ trên ví dụ của nước.

• Nếu nước lỏng bị đóng băng, nó sẽ chuyển thành băng - đây là trạng thái rắn của nó.
• Nếu nước lỏng được đun nóng mạnh, thì nó sẽ bắt đầu bay hơi - đây là trạng thái khí của nó.
• Và nếu bạn làm nóng đá, nó sẽ bắt đầu tan chảy và lại chuyển thành nước - đây được gọi là trạng thái lỏng.

Điều đặc biệt đáng chú ý là làm nổi bật quá trình ngưng tụ: nếu bạn cô đặc và làm lạnh nước bay hơi, thì trạng thái khí sẽ chuyển thành thể rắn - đây được gọi là ngưng tụ, và đây là cách tuyết hình thành trong khí quyển.