Metanol - budowa cząsteczki, właściwości i zastosowanie.

METANOL
Budowa cząsteczki, właściwości i zastosowanie

Powtórzenie o alkoholach
Alkohole są związkami organicznymi, w których cząsteczkach występuje przynajmniej jedna grupa —OH, nazywana grupą wodorotlenową lub grupą hydroksylową. Zatem najbardziej ogólnym wzorem alkoholi będzie R—OH (z wyjątkiem fenoli).

Najbardziej rozpowszechnione alkohole jednowodorotlenowe tworzą szereg homologiczny o wzorze ogólnym . Alkohole należące do tego szeregu homologicznego zmieniają swoje właściwości fizyczne wraz ze wzrostem wielkości cząsteczki. Niższe alkohole mąją charakterystyczny alkoholowy zapach i ostry, palący smak. Alkohole o nieco większych cząsteczkach (4-6 atomów węgla w cząsteczce) charakteryzują się słodkawym, duszącym zapachem, który zanika u następnych przedstawicieli szeregu homologicznego. Wraz ze wzrostem wielkości cząsteczki wzrasta temperatura wrzenia alkoholi.

Powtórzenie o alkoholach
Alkohole zawierające w cząsteczce powyżej 12 atomów węgla są ciałami stałymi. Kolejne człony szeregu homologicznego charakteryzują się coraz słabsza rozpuszczalnością w wodzie.
Zdecydowanie największe znaczenie mają dwa pierwsze związki szeregu homologicznego, czyli alkohole o najmniejszych cząsteczkach:
• metanol
• etanol

Metanol...
• Metanol – alkohol metylowy
– jest pierwszym członem szeregu homologicznego alkoholi.

Budowa cząsteczki

O… 
• Czysty metanol jest bezbarwną, łatwo rozpuszczalną w wodzie cieczą o charakterystycznym zapachu. Spala się bladoniebieskim płomieniem. Reakcję spalania metanolu przedstawia równanie:
2CH OH + 3O -> 2CO + 4H O
Metanol jest silną trucizną. Picie lub wdychanie metanolu grozi śmiercią. Śmiertelna dawka metanolu wynosi ok. 1g/kg masy ciała, a mniejsze dawki powodują silne zatrucia i utratę wzroku. .
Właściwości
FIZYCZNE
Stan skupienia: ciekły
Barwa: nie posiada
Miesza się z wodą w każdym stosunku
Jest lżejszy od wody
Temperatura topnienia = -97oC
Temperatura wrzenia = 65oC
Łatwopalny, zwłaszcza jego opar (niebieski płomień)

CHEMICZNE
Jest silnie trujący
Ma charakterystczny, ostry zapach
Jest substancją palną
Wykazuje odczyn obojętny

Otrzymywanie
• Metanol otrzymuje się jako uboczny produkt suchej destylacji drewna – stąd nazwa „spirytus drzewny”.

• Można go też otrzymać z tlenku węgla(II) i wodoru (tzw. gazu do syntez) stwarzając odpowiednie warunki procesu. Reakcję zachodzącą podczas tego procesu przedstawia równanie:
kat.

CO + 2H -> CH OH
Katalizatorami w tej reakcji są: ZnO, CrO,MnO.

Zastosowanie
Metanol jest ważnym surowcem w przemyśle chemicznym, jest również stosowany jako rozpuszczalnik, paliwo silnikowe i w syntezie organicznej. W postaci estrów występuje w wielu olejkach eterycznych.

Zastosowanie
Zastosowania do produkcji:
• aldehydu mrówkowego (gaz),
• tworzyw sztucznych,
• włókien syntetycznych,
• leków,
• barwników
• oraz jako paliwo i rozpuszczalnik farb i lakierów.

Wpływ na człowieka
Działanie toksyczne metanolu. Mechanizm działania toksycznego metanolu jest związany przede wszystkim z jego metabolitami. Podczas przemiany metanolu w organizmie obserwuje się kumulację kwasu mrówkowego i jego soli w tkankach i w oku. Prowadzi to do zmian zwyrodnieniowych w oku. Formaldehyd powoduje zmiany zwyrodnieniowe komórek miąższu wątroby, nerek i serca. Zmiany zwyrodnieniowe w oku dotyczą zarówno siatkówki, jak i nerwu wzrokowego oraz nabłonka rogówki.

Notatka
Metanol, alkohol metylowy, CH OH, pierwszym członem szeregu homologicznego alkoholi; bezbarwna ciecz o charakterystycznej woni i piekącym smaku. Metanol jest silną trucizną (powoduje utratę wzroku, a nawet śmierć). Dawniej otrzymywany w procesie suchej destylacji drewna (stąd nazwa "spirytus drzewny"), obecnie poprzez syntezę z tlenku węgla
i wodoru. Zastosowania do produkcji: tworzyw sztucznych, włókien syntetycznych, leków, barwników oraz jako paliwo i rozpuszczalnik.

Zadanie 1
Napisz równanie reakcji otrzymywania metanolu z „gazu do syntez”, tzn. tlenku węgla i wodoru.

katalizatory
………….+………….->…………..

Zadanie 2
Wybierz informacje, które są prawdziwe dla metanolu

Metanol jest pierwszym członem w szeregu homologicznym alkanów. Jego wzór sumaryczny ma posatać CH OH. Nazywa się go alkoholem metylowym lub soirytusem drzewnym. Jest bezbarwną, bezwonną, trudno rozpuszczalną w wodzie cieczą. Spala się niebieskim płomieniem. Jest silną trucizną – powoduje ślepotę lub śmierć. Jest stosowany między innymi w przemyśle spożywczym, do produkcji barwników, lakierów oraz farb.

Zadanie 3
Uzupełnij i uzgodnij równania reakcji spalania metanolu:

• CH3OH + ………… -> CO + …….
• CH3OH + ………… -> C + …….
• CH3OH + ………… -> CO2 + …….

Zadanko 4
• Oblicz stosunek masy węgla do masy wodoru i do masy tlenu w cząsteczce metanolu.