Кислотные свойства: разрыв связи O–H
Спирты — очень слабые кислоты, слабее воды. Лакмус и фенолфталеин в растворе спирта цвет не меняют. Но с активными металлами спирты реагируют, выделяя водород; образуются алкоголяты:
Алкоголяты — соли ещё более слабой кислоты, чем вода, поэтому водой полностью разлагаются:
Раствор NaOH спирт не нейтрализует: равновесие C2H5OH + NaOH ⇄ C2H5ONa + H2O почти полностью смещено влево. На ЕГЭ это частая ловушка — со щёлочью реагирует фенол (§ 12.2), а спирт нет. С ростом радикала кислотность спиртов ещё уменьшается: метанол > первичные > вторичные > третичные.
Замещение группы OH: разрыв связи C–O
С галогеноводородами (обычно в присутствии концентрированной серной кислоты) спирты образуют галогеналканы. Реакция обратима:
С аммиаком при нагревании над оксидом алюминия получаются амины:
Дегидратация
При нагревании с концентрированной серной кислотой спирты отщепляют воду. Что получится, зависит от температуры.
| Внутримолекулярная | Межмолекулярная | |
|---|---|---|
| условия | H2SO4 (конц.), выше 140 °C (обычно ~170 °C) | H2SO4 (конц.), ниже 140 °C |
| вода отщепляется | от одной молекулы | от двух молекул |
| продукт | алкен | простой эфир |
Внутримолекулярная дегидратация идёт по правилу Зайцева: водород отщепляется от соседнего атома углерода, у которого меньше атомов водорода.
Окисление
Оксидом меди(II) — качественная реакция
Раскалённая чёрная медная проволока, опущенная в спирт, становится красной: оксид меди восстанавливается до меди. Первичные спирты дают альдегиды, вторичные — кетоны.
Перманганатом и дихроматом калия
В кислой среде сильные окислители превращают первичный спирт в альдегид, а при избытке окислителя — сразу в карбоновую кислоту. Вторичные спирты дают кетоны. Третичные спирты в этих условиях не окисляются.
В спирте C2H5OH степень окисления атома углерода при OH равна −1. В альдегиде она +1 (отдано 2 электрона), в кислоте +3 (отдано 4). Марганец в кислой среде принимает 5 электронов, хром в дихромате — по 3 на атом, 6 на ион Cr2O72−. Отсюда коэффициенты 5 : 4 для перманганата и 3 : 1 для дихромата.
Дегидрирование
Горение
Этерификация
С карбоновыми кислотами в присутствии концентрированной серной кислоты спирты обратимо образуют сложные эфиры (подробно — § 15.1):
Главное в параграфе
- Разрыв O–H: с натрием → алкоголят + H2; со щелочами спирты не реагируют.
- Разрыв C–O: с HHal → галогеналкан, с NH3 → амин.
- Дегидратация: выше 140 °C → алкен (по Зайцеву), ниже 140 °C → простой эфир.
- Окисление: первичный спирт → альдегид → кислота, вторичный → кетон, третичный не окисляется.
- С кислотами — этерификация, обратимая, катализатор — H2SO4 (конц.).
Проверь себя: свойства спиртов
Задание 15 ЕГЭ — соответствие между реагентами и продуктами для спиртов, альдегидов и кислот.