Твердые вещества бывают аморфные или кристаллические (чаще всего имеют кристаллическое строение).
Кристаллическое строение характеризуется правильным расположением частиц в определенных точках пространства. При соединении этих точек воображаемыми прямыми линиями образуется так называемая кристаллическая решетка. Точки, в которых размещены частицы, называются узлами кристаллической решетки.
В узлах кристаллической решетки могут находиться ионы, атомы или молекулы.
В зависимости от вида частиц, расположенных в узлах кристаллической решетки, и характера связи между ними различают четыре типа кристаллических решеток: ионные, атомные, молекулярные и металлические.
Ионная решетка
Эту решетку образуют все вещества с ионным типом связи — соли, щелочи, бинарные соединения активных металлов с активными неметаллами (оксиды, галогениды, сульфиды), алкоголяты, феноляты, соли аммония и аминов. В узлах решетки — ионы, между которыми существует электростатическое притяжение. Ионная связь очень прочная.
Примеры: КОН, СаСО, СНСООК, NHNO, [CHNH]Cl, СНОК.
Свойства ионных кристаллов:
твердые, но хрупкие;
отличаются высокими температурами плавления;
нелетучи, не имеют запаха;
расплавы ионных кристаллов обладают электропроводностью;
многие растворимы в воде; при растворении в воде диссоциируют на катионы и анионы, и образующиеся растворы проводят электрический ток.
Металлическая решетка
Характерна для веществ с металлической связью. Реализуется в простых веществах — металлах и их сплавах. В узлах решетки — атомы и катионы металла, при этом электроны металла обобществляются и образуют так называемый электронный газ, который движется между узлами решетки, обеспечивая ее устойчивость. Именно свободно перемещающимися электронами и обусловлены свойства веществ с металлической решеткой:
тепло- и электропроводность;
обладают металлическим блеском;
высокие температуры плавления.
Атомная решетка
В узлах решетки — атомы, связанные ковалентными связями. Химическая связь — ковалентная полярная или неполярная. Атомная кристаллическая решетка характерна для углерода (алмаз, графит), бора, кремния, германия, оксида кремния SiO (кремнезем, кварц, речной песок), карбида кремния SiC (карборунд), нитрида бора BN.
Свойства веществ с атомной решеткой:
высокая твердость;
высокие температуры плавления;
нерастворимость;
нелетучесть;
отсутствие запаха.
Молекулярная решетка
В узлах — молекулы веществ, которые удерживаются в решетке с слабых межмолекулярных сил.
Молекулярное строение имеют:
все органические вещества (кроме солей);
вещества — газы и жидкости;
легкоплавкие и летучие твердые вещества, в молекулах которых ковалентные связи (полярные и неполярные).
Подобные вещества часто имеют запах.
Обобщающая таблица
Кристаллические решетки, вид связи и свойства веществ
Тип решетки
Виды частиц в узлах решетки
Вид связи между частицами
Примеры веществ
Физические свойства веществ
Ионная
Ионы
Ионная связь — прочная
Соли, галогениды (IA,IIA), оксиды и гидроксиды щелочных и щел.-зем. металлов
Твердые, прочные, нелетучие, хрупкие, тугоплавкие, многие растворимы в воде, расплавы проводят электрический ток
Атомная
Атомы
1. Ковалентная неполярная --
очень прочная
2. Ковалентная полярная связь — очень прочная
Простые вещества: алмаз (C), графит (C), бор (B), кремний (Si)
их очень много самый это получение спирта химическим образом.
нуклеофильное замещение атомов галогенов на гидроксильную группу в галогенпроизводных.
(гидролиз)
гидратация алкенов (присоединение воды по кратным связям);
синтез спиртов из альдегидов и кетонов;
использование реакции Гриньяра
гидролиз сложных эфиров карбоновых кислот;
кислотное расщепление эфиров;
окисление алканов и алкенов.
Все эти методы могут быть использованы как в лаборатории, так и в основном промышленном органическом синтезе. К промышленным методам получения спиртов относится также синтез метанола из синтез-газа (CO+H2). Рассмотрим подробнее эти методы.
1. ГИДРОЛИЗ ГАЛОГЕНАЛКАНОВ
Первичные алкилгалогениды подвергаются гидролизу под действием водного концентрированного раствора щёлочи при нагревании:
CH3CH2Cl+NaOH+H2O→1000CCH3CH2OH+NaCl
Механизм данной реакции - бимолекулярное нуклеофильное замещение (одностадийный механизм SN2):
Вторичные и первичные галогенпроизводные гидролизуются в воде, а также в таких полярных протонных растворителях, как метиловый или этиловый спирты. Механизм реакции - мономолекулярное нуклеофильное замещение ( двухстадийный механизм SN1):

2. ГИДРАТАЦИЯ АЛКЕНОВ
Кислотная гидратация алкенов исторически была первым синтетическим методом получения спиртов. Реакция протекает по механизму электрофильного присоединения в соответствии с правилом Марковникова в присутствии катализатора - неорганических кислот, чаще всего H2SO4 конц.:
CH3−CH=CH2+HOH→t0C,H2SO4CH3−CH(OH)−CH3
В результате данной реакции образуются вторичный спирт 2-пропанол или пропанол-2.
3. СИНТЕЗ СПИРТОВ ИЗ АЛЬДЕГИДОВ И КЕТОНОВ
Для получения спиртов из карбонильных соединений используется реакция восстановления. Восстановление можно проводить с каталитического гидрирования карбонильной группы

где [H]: H2/кат., кат. – Ni, Pt, Pd и др.
Также восстановление можно проводить при действии на альдегиды и кетоны различными восстановителями - донорами гидрид анионов, например:LiAlH4, NaBH4 и др. Механизм восстановления карбонильных соединений комплексными гидридами металлов представлен на схеме, и включает нуклеофильную атаку карбонильной группы гидрид-анионом. При последующем гидролизе образуется спирт:

Еще одним методом синтеза первичных спиртов из альдегидов является реакция Канниццаро, которая представляет собой оксилительно-восстановительную реакцию диспропорционирования альдегидов в первичные спирты и карбоновые кислоты под действием оснований, например концентрированного раствора NaOH:
2R−CHO→NaOHR−CH2−OH+R−COONa
4. ГИДРОЛИЗ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ В ЩЕЛОЧНОЙ СРЕДЕ
Гидролиз сложных эфиров карбоновых кислот протекает как в кислой, так и в щелочной среде (водные или спиртовые растворы NaOH, КОН, а также
Твердые вещества бывают аморфные или кристаллические (чаще всего имеют кристаллическое строение).
Кристаллическое строение характеризуется правильным расположением частиц в определенных точках пространства. При соединении этих точек воображаемыми прямыми линиями образуется так называемая кристаллическая решетка. Точки, в которых размещены частицы, называются узлами кристаллической решетки.
В узлах кристаллической решетки могут находиться ионы, атомы или молекулы.
В зависимости от вида частиц, расположенных в узлах кристаллической решетки, и характера связи между ними различают четыре типа кристаллических решеток: ионные, атомные, молекулярные и металлические.
Ионная решетка
Эту решетку образуют все вещества с ионным типом связи — соли, щелочи, бинарные соединения активных металлов с активными неметаллами (оксиды, галогениды, сульфиды), алкоголяты, феноляты, соли аммония и аминов. В узлах решетки — ионы, между которыми существует электростатическое притяжение. Ионная связь очень прочная.
Примеры: КОН, СаСО, СНСООК, NHNO, [CHNH]Cl, СНОК.
Свойства ионных кристаллов:
твердые, но хрупкие;
отличаются высокими температурами плавления;
нелетучи, не имеют запаха;
расплавы ионных кристаллов обладают электропроводностью;
многие растворимы в воде; при растворении в воде диссоциируют на катионы и анионы, и образующиеся растворы проводят электрический ток.
Металлическая решетка
Характерна для веществ с металлической связью. Реализуется в простых веществах — металлах и их сплавах. В узлах решетки — атомы и катионы металла, при этом электроны металла обобществляются и образуют так называемый электронный газ, который движется между узлами решетки, обеспечивая ее устойчивость. Именно свободно перемещающимися электронами и обусловлены свойства веществ с металлической решеткой:
тепло- и электропроводность;
обладают металлическим блеском;
высокие температуры плавления.
Атомная решетка
В узлах решетки — атомы, связанные ковалентными связями. Химическая связь — ковалентная полярная или неполярная. Атомная кристаллическая решетка характерна для углерода (алмаз, графит), бора, кремния, германия, оксида кремния SiO (кремнезем, кварц, речной песок), карбида кремния SiC (карборунд), нитрида бора BN.
Свойства веществ с атомной решеткой:
высокая твердость;
высокие температуры плавления;
нерастворимость;
нелетучесть;
отсутствие запаха.
Молекулярная решетка
В узлах — молекулы веществ, которые удерживаются в решетке с слабых межмолекулярных сил.
Молекулярное строение имеют:
все органические вещества (кроме солей);
вещества — газы и жидкости;
легкоплавкие и летучие твердые вещества, в молекулах которых ковалентные связи (полярные и неполярные).
Подобные вещества часто имеют запах.
Обобщающая таблица
Кристаллические решетки, вид связи и свойства веществ
Тип решетки
Виды частиц в узлах решетки
Вид связи между частицами
Примеры веществ
Физические свойства веществ
Ионная
Ионы
Ионная связь — прочная
Соли, галогениды (IA,IIA), оксиды и гидроксиды щелочных и щел.-зем. металлов
Твердые, прочные, нелетучие, хрупкие, тугоплавкие, многие растворимы в воде, расплавы проводят электрический ток
Атомная
Атомы
1. Ковалентная неполярная --
очень прочная
2. Ковалентная полярная связь — очень прочная
Простые вещества: алмаз (C), графит (C), бор (B), кремний (Si)
Сложные вещества: оксид алюминия (AlO), оксид кремния (IV) SiO
Очень твердые, очень тугоплавкие, прочные, нелетучие, нерастворимы в воде
Молекулярная
Молекулы
Между молекулами — слабые силы межмолекулярного притяжения, внутри молекул — прочная ковалентная связь
При обычных условиях — газы, жидкости или летучие твердые вещества:
(О,Н,Cl,N,Br, HO, CO, HCl); сера, белый фосфор, йод; органические вещества
Непрочные, летучие, легкоплавкие к возгонке, имеют небольшую твердость
Металлическая
Атом-ионы
Металлическая связь — разной прочности
Металлы и сплавы
Ковкие, обладают блеском, пластичностью, тепло- и электропроводны
их очень много самый это получение спирта химическим образом.
нуклеофильное замещение атомов галогенов на гидроксильную группу в галогенпроизводных.
(гидролиз)
гидратация алкенов (присоединение воды по кратным связям);
синтез спиртов из альдегидов и кетонов;
использование реакции Гриньяра
гидролиз сложных эфиров карбоновых кислот;
кислотное расщепление эфиров;
окисление алканов и алкенов.
Все эти методы могут быть использованы как в лаборатории, так и в основном промышленном органическом синтезе. К промышленным методам получения спиртов относится также синтез метанола из синтез-газа (CO+H2). Рассмотрим подробнее эти методы.
1. ГИДРОЛИЗ ГАЛОГЕНАЛКАНОВ
Первичные алкилгалогениды подвергаются гидролизу под действием водного концентрированного раствора щёлочи при нагревании:
CH3CH2Cl+NaOH+H2O→1000CCH3CH2OH+NaCl
Механизм данной реакции - бимолекулярное нуклеофильное замещение (одностадийный механизм SN2):
Вторичные и первичные галогенпроизводные гидролизуются в воде, а также в таких полярных протонных растворителях, как метиловый или этиловый спирты. Механизм реакции - мономолекулярное нуклеофильное замещение ( двухстадийный механизм SN1):

2. ГИДРАТАЦИЯ АЛКЕНОВ
Кислотная гидратация алкенов исторически была первым синтетическим методом получения спиртов. Реакция протекает по механизму электрофильного присоединения в соответствии с правилом Марковникова в присутствии катализатора - неорганических кислот, чаще всего H2SO4 конц.:
CH3−CH=CH2+HOH→t0C,H2SO4CH3−CH(OH)−CH3
В результате данной реакции образуются вторичный спирт 2-пропанол или пропанол-2.
3. СИНТЕЗ СПИРТОВ ИЗ АЛЬДЕГИДОВ И КЕТОНОВ
Для получения спиртов из карбонильных соединений используется реакция восстановления. Восстановление можно проводить с каталитического гидрирования карбонильной группы

где [H]: H2/кат., кат. – Ni, Pt, Pd и др.
Также восстановление можно проводить при действии на альдегиды и кетоны различными восстановителями - донорами гидрид анионов, например:LiAlH4, NaBH4 и др. Механизм восстановления карбонильных соединений комплексными гидридами металлов представлен на схеме, и включает нуклеофильную атаку карбонильной группы гидрид-анионом. При последующем гидролизе образуется спирт:

Еще одним методом синтеза первичных спиртов из альдегидов является реакция Канниццаро, которая представляет собой оксилительно-восстановительную реакцию диспропорционирования альдегидов в первичные спирты и карбоновые кислоты под действием оснований, например концентрированного раствора NaOH:
2R−CHO→NaOHR−CH2−OH+R−COONa
4. ГИДРОЛИЗ СЛОЖНЫХ ЭФИРОВ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ В ЩЕЛОЧНОЙ СРЕДЕ
Гидролиз сложных эфиров карбоновых кислот протекает как в кислой, так и в щелочной среде (водные или спиртовые растворы NaOH, КОН, а также