Классификация углеводов

Классификация:

спирты делятся на две группы:

1) одноатомные - содержат одну гидроксогруппу

CH₃OH метанол, метиловый.

С₂Н₅ОН   этанол, этиловый

2) многоатомные – содержат две и более гидроксогрупп.

С₃Н₅ (ОН)₃  глицерин (молекулярная формула)

СН2 –ОН

   |

CH   – OH   ^_ глицерина (структурная формула)           

|

CH2 – OH

Физические свойства:

Спирты хорошо растворимы в воде. Это объясняется образованием водородной связи между гидроксогруппой спирта и молекулой воды.

Химические свойства:

1) Горение: С₂Н₅ОН+3O₂     2CO₂+3H₂O+Q

2) Взаимодействие с щелочными металлами:

2С₂H₅OH+2Na     2C₂H₅ONa+H₂

         этанол        этилат натрия

3) В отличие от одноатомных спиртов, многоатомные спирты вступают в реакцию с основаниями, например, с гидроксидом меди Cu(OH)₂, который получают при взаимодействии сульфата меди с гидроксидом натрия.

СuSO₄ +2NaOH = Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

Cu²⁺ + SO^2-₄ + 2Na⁺ +2OH^- = Cu(OH)₂ + 2Na⁺ + SO^2-₄

Cu²⁺ + 2OH^- = Cu(OH)₂

СН₂ –ОН        HO               СН₂ – О \

   |                           \                |              Сu +2H₂O

CH – OH    +         Сu        CH – O /

|                            /                    |

CH₂ – OH         HO              CH₂ – OH             

                                                      Глицерат меди    

                                                    (p-p синего цвета)

Это качественная реакция на многоатомные спирты.

ВЫВОД: Все характерные свойства спиртов объясняются большой подвижностью атома водорода в гидроксогруппе и наличием функциональной группы (-ОH).

  Получение спиртов

С₂H₆ + Br₂      C₂H₅Br +HBr

C₂H₅Br +HOH    C₂H₅OH +HBr

(лабораторный способ)

4. Альдегиды 

                   О                                          

            //

       H - С                Муравьиный (метаналь)

             \

           H

                 O

                //

    СH₃ -     С             Уксусный (этаналь)

                \

              H

Получение: дегидрирование спиртов.

2Сu + O₂ = 2CuO

        H                                  O

        /                              //

CH₃ – C – OH + CuO     CH₃ – C

       \                                      \

      H                                H +H₂O + Cu

                                  (уксусный альдегид или этаналь )

                  Химические свойства

Для альдегидов характерны реакции окисления:

1) Сu(OH)₂ – в качестве окислителя

       О                                   О

      //                               //

H - C       +2Cu(OH)₂    H-C + 2CuOH + H₂O

            \                               \     ( жёлтый осадок)

     H                                OH                          муравьиныйальдегид,          муравьиная кислота или

р-p формалина или                     метановая кислота

метаналь

2СuOH    Cu₂O + H₂O

           ( красный осадок)

2) Аммиачный раствор оксида серебра(I)

     O                           O

     //                        //

H – C  +Ag₂О        H – C +2Ag

      \                         \

      H                         OH

(реакция «серебряного зеркала»)

ВЫВОД: реакции окисления – это качественные реакции на альдегиды.

Карбоновые кислоты

H-COOH муравьиная или метановая кислота

СH₃-COOH уксусная или этановая кислота

СH₃-(CH₂)₁₆ – COOH

                                  - стеариновая кислота

С₁₇H₃₅СООH

                  Химические свойства

1) Диссоциация кислот

R-COOH H⁺ + R-COO^–

CH₃COOH CH₃COО ^–+ H⁺

2) C металлами

2СH₃COOH + Mg  Mg(CH₃COO)₂ + H₂

2CH₃COOH +Mg   Mg²⁺+ 2CH₃COO^– +H₂

3) C основаниями

 NaOH + CH₃COOH NaCH₃COO + H₂O

CH₃COOH + Na⁺ + OH^–     Na⁺ + CH₃COO^–+H₂O

CH₃COOH + OH^–        СH₃COО^– + H₂O

4) C солями

2CH₃COOH + CaCO₃    Ca(CH₃COO)₂ +CO₂ +H₂O

2CH₃COOH + CaCO₃     Ca²⁺ +2CH₃COO^– +H₂O +CO₂

ВЫВОД: благодаря наличию катионов водорода, карбоновые кислоты проявляют одинаковые свойства с неорганическими кислотами.

Сложные эфиры.

     О

    //

R – С  - общая формула сложных эфиров                                                                      

   \            

    О – R₁

Сложные эфиры получают в результате этерификации.

Реакции, идущие между карбоновыми кислотами и спиртами с образованием сложных эфиров, называются реакциями этерификации.

Обратная реакция этерификации называется гидролизом.

      О                                      O

    //                                          //    

R – С                                  R – С                                     

   \                                                \

    OH + HO – R₁                                      O –R₁ + H₂O

               O                                             O

             //                                             //

СH₃ -   С                                  CH₃ - C

              \                                               \

           OH + HO – C₂H₅                                   O-C₂H₅ + H₂O

                                                                  ( уксусноэтиловый эфир)

Чтобы сдвинуть равновесие в сторону образования эфира используют концентрированную серную кислоту как водоотнимающее средство.

ВЫВОД: образование сложных эфиров является специфическим свойством, по которому можно отличить органические кислоты от неорганических.

Мыла.

Химические свойства

С₁₇H₃₅COONa – стеарат натрия (мыло)

1) Гидролиз

С₁₇H₃₅COONa +HOH      C₁₇H₃₅COOH + NaOH

C₁₇H₃₅COO^- + Na⁺ + HOH     C₁₇H₃₅COOH +Na⁺ +OH^- C₁₇H₃₅COO^- + HOH   C₁₇H₃₅COOH + OH^-

2) С кислотами

С₁₇H₃₅COONa + HCl   C₁₇H₃₅COOH + NaCl

C₁₇H₃₅COO^- + Na⁺ +H⁺ + Cl^-     C₁₇H₃₅COOH + Na⁺ +Сl^-

C₁₇H₃₅COO^- + H⁺      C₁₇H₃₅COOH

3) С солями

2С₁₇H₃₅COONa + CaCl₂    (C₁₇H₃₅COO)₂ Ca + 2NaCl

2C₁₇H₃₅COO^-+2Na⁺+Ca²⁺+2Cl^- (C₁₇H₃₅COO)₂Ca+2Na⁺+2Cl^-

2C₁₇H₃₅COO^- + Ca²⁺   (C₁₇H₃₅COO)₂Ca

ВЫВОД: Мыла – это натриевые и калиевые соли высших карбоновых кислот (пальметиновой и стеариновой кислот), поэтому они обладают общими свойствами с неорганическими солям

  7. Углеводы.

Органические вещества, состоящие из трёх элементов:

водорода, углерода и кислорода, причём соотношение водорода и кислорода такое же как в воде, т.е. 2:1 называются углеводами.

Классификация углеводов

1) Моносахариды «моно»(один) к ним относятся (глюкоза или фруктоза) С₆H₁₂O₆

2) Дисахариды – к ним относятся сахароза С₁₂H₂₂O₁₁

3) Полисахариды – к ним относятся крахмал, целлюлоза(С₆H₁₀O₅)_n  

                  Строение и свойства глюкозы

1) Вступает в реакцию с основаниями при обычных условиях.

2) Вступает в реакцию с гидроксидом меди при нагревании.

3) Вступает в реакцию с оксидом серебра.

Свойство(1)

СH₂ – OH                     CH₂ – OH

CH – OH                         CH – O       Cu + 2H₂O