Spirti ir ļoti dažādi ar savām īpašībām un nozīmīgi dažādās nozarēs, tāpēc izvēlējos šo tēmu, lai parādītu, kas slēpjas zem vārda ”spirti”.
Mana zinātniski pētnieciskā darba mērķis ir noskaidrot spirtu dažādību un to īpašības, kā arī nedaudz vairāk izpētīt tieši etilspirtu un pastāstīt kā to, jeb „kandžu” var iegūt.
Uzdevumi:
• Izpētīt spirta definīciju un to veidus.
• Noskaidrot spirtu īpašības un to izmantošanu.
• Izpētīt kā šīs vielas iedarbojas uz cilvēka organismu.
• Parādīt kāds ir spirta saturs dažādos alkoholiskajos dzērienos.
• Pastāstīt kā iegūt etilspirtu.
• Aptaujāt cilvēkus, cik daudz viņi zina par spirtiem.
Pirmajā nodaļā tiks aplūkota šīs tēmas teorētiskā daļa t.i., kas ir spirts, tā veidi, izmantošana, mijiedarbība ar cilvēku. Pētnieciskajā daļā izmantošu anketēšanu aptaujas rezultātus atspoguļošu diagrammās un rezultātus izanalizēšu, kā arī izpētīšu kā iegūt etilspirtu.
Hipotēze: Ar vārdu spirts, cilvēki visbiežāk saprot degvīnu, taču, tā ir tikai viena sīka daļa no tā visa.
____
Spirti jeb ogļūdeņražu hidroksilatvasinājumi, kuru molekulās viens vai vairāki ūdeņraža atomi aizvietoti ar hidroksilgrupu –OH
Ja aciklisko ogļūdeņražu molekulās vienu vai vairākus ūdeņraža atomus aizvieto ar hidroksilgrupu, veidojas spirti, piemēram, CH3OH. Atkarībā no hidroksilgrupu skaita molekulā, spirtus iedala vienvērtīgos un daudzvērtīgos spirtos. Vienvērtīgo spirtu molekulā ir viena hidroksilgrupa, to vispārīgā forma ir R-OH, kur R ir ūdeņraža radikālis.
Spirtus var iedalīt pēc tā no kādiem ogļūdeņražiem tie atvasināti. Ir alkānu hidroksilatvasinājumi – piesātinātie spirti jeb alkanoni (CnH2n+1OH), alkēnu un alkīnu hidroksilatvasinājumi – nepiesātinātie spirti jeb alkenoli un alkinoli (CnH2n-1OH un CnH2n-3OH), arēnu hidroksilatvasinājumi ar hidroksilgrupu sānvirknē – aromātiskie spirti jeb arilalkanoli (Ar (CH2)n OH).
Alkanoli ir tādi alkānu atvasinājumi, kuru molekulā viens ūdeņraža atoms aizstāts ar hidroksilgrupu. Atomu grupu, kuru iegūst, atņemot alkānu molekulai vienu ūdeņraža atomu, sauc par alkilgrupu, piesātinātos spirtus var uzskatīt par organiskajiem savienojumiem, kuru molekulā alkilgrupa saistīta ar hidroksilgrupu.
Hidroksilgrupu saturošu organisku savienojumu viršanas temperatūras ir neparasti augstas, un tas norāda uz stipru starpmolekulāru sadarbību. Piemēram, etāna viršanas temperatūra ir –88,6ºC, etilēna –103,7ºC, etilhlorīda 12,3ºC, etilbromīda 38ºC, bet etilspirta 78,4ºC. Saite šajos –OH savienojumos ir polāra. Ūdenim līdzīgā uzbūve nodrošina spirtu neierobežotu šķīdību ūdenī, ja oglekļa atomu virkne ir neliela. Ūdenī neierobežoti šķīst metanols, etanols, 1- propanols, etilēnglikols. Pieaugot oglekļa virknes garumam, šķīdība samazinās.
Starp spirtiem nav gāzveida vielu, to molekulas šķidrā veidā notur parādība, ko sauc par asociāciju, kura rada ūdeņraža saites starp molekulām. Tā kā skābeklim ir daudz lielāka elektronenegativitāte (3,5) nekā ūdeņradim (2,1) un lielāka arī nekā ogleklim (2,5), tad spirtu molekulā izveidojas divas polārās saites O-H un C-O. Abu šo saišu elektronu blīvums nobīdīts uz skābekļa atoma pusi, tāpēc skābekļa atoms iegūst samērā lielu negatīvu lādiņu, bez tam skābekļa atomam ir arī divi nedalīti elektronu pāri.
Spirtiem novēro tādas reakcijas kā, aizvietošanās reakcijas, oksidēšanās un dehidratācijas.
