Оксигеновмісні органічні сполуки: спирти, феноли, альдегіди, карбонові кислоти, естери, жири, вуглеводи (моно-, ди-, полісахариди) — властивості, реакції

📌 Про що ця тема

Тут перевіряють уміння впізнавати класи оксигеновмісних органічних сполук за функціональною групою і передбачати їхні хімічні властивості та якісні реакції. Ключове поняття — функціональна група (–OH, –CHO, –COOH, –COO–), яка визначає всю хімію сполуки.

📖 Головне

• Спирти мають групу –OH (гідроксильну). Одноатомні: метанол CH₃OH, етанол C₂H₅OH. Реагують з активними металами (виділяється H₂), окиснюються до альдегідів (первинні) чи кетонів (вторинні), горять, дегідратуються (H₂SO₄, t → алкен або етер).

• Багатоатомні спирти (гліцерол, етиленгліколь) дають якісну реакцію з Cu(OH)₂ — яскраво-синій розчин (гліцерат міді).

• Феноли: –OH сполучена з бензеновим кільцем. На відміну від спиртів реагують з лугами (NaOH) — це кислотні властивості. Якісна реакція: з FeCl₃ дає фіолетове забарвлення; з бромною водою — білий осад (2,4,6-трибромофенол).

• Альдегіди мають групу –CHO. Якісні реакції: «срібне дзеркало» з амоніачним розчином Ag₂O та реакція з Cu(OH)₂ при нагріванні — червоний осад Cu₂O. Окиснюються до карбонових кислот, відновлюються воднем до спиртів.

• Карбонові кислоти –COOH. Проявляють усі властивості кислот: реагують з металами, оксидами, основами, солями слабших кислот. Зі спиртами (H₂SO₄) утворюють естери — реакція естерифікації.

• Естери –COO–: продукт кислоти й спирту. Гідролізуються: у лузі повністю (омилення) з утворенням солі кислоти й спирту.

• Жири — естери гліцеролу та вищих карбонових кислот. Тверді (насичені) і рідкі (ненасичені). Гідрування рідких жирів → тверді (маргарин). Лужний гідроліз → мило (солі кислот) + гліцерол.

• Вуглеводи: моносахариди (глюкоза, фруктоза C₆H₁₂O₆), дисахариди (сахароза C₁₂H₂₂O₁₁), полісахариди (крохмаль, целюлоза (C₆H₁₀O₅)ₙ).

• Глюкоза має альдегідну групу + багато –OH: дає і срібне дзеркало, і синій розчин з Cu(OH)₂. Бродіння: C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂.

• Сахароза не дає срібного дзеркала (немає вільної альдегідної групи). Крохмаль дає синє забарвлення з йодом — якісна реакція.

🔢 Як це працює на прикладі

Задача: яка речовина дає і срібне дзеркало, і синій розчин з Cu(OH)₂ без нагрівання?

• Срібне дзеркало → потрібна альдегідна група –CHO.

• Синій розчин без нагрівання → потрібно кілька сусідніх –OH (багатоатомний спирт).

• Обидві ознаки поєднує глюкоза. Відповідь — глюкоза.

Приклад 2: етанол + оцтова кислота (H₂SO₄, t).

C₂H₅OH + CH₃COOH → CH₃COOC₂H₅ + H₂O. Утворюється етилацетат (естер) з фруктовим запахом.

⚠️ Типові помилки

• Плутають феноли і спирти: спирти НЕ реагують з лугами, феноли — реагують.

• Приписують сахарозі срібне дзеркало — вона його НЕ дає, на відміну від глюкози й мальтози.

• Забувають, що Cu(OH)₂ з альдегідом дає ЧЕРВОНИЙ осад при нагріванні, а з багатоатомним спиртом — СИНІЙ розчин без нагрівання.

• Плутають крохмаль (синє забарвлення з йодом) і целюлозу (не дає).

• Забувають, що первинний спирт окиснюється до альдегіду, а вторинний — до кетону.

🎯 Що завчити напамʼять

• Якісні реакції: FeCl₃ (феноли, фіолет), бромна вода (феноли, осад), срібне дзеркало та Cu₂O (альдегіди), Cu(OH)₂ синій (багатоатомні спирти), йод (крохмаль, синій).

• Естерифікація: кислота + спирт → естер + вода.

• Бродіння глюкози: C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂.

• Формули: глюкоза C₆H₁₂O₆, сахароза C₁₂H₂₂O₁₁, целюлоза/крохмаль (C₆H₁₀O₅)ₙ.

🧠 Перевір себе

1. Чим фенол відрізняється від етанолу за реакцією з NaOH?

2. Яка сполука дає червоний осад з Cu(OH)₂ при нагріванні?

3. Продукти лужного гідролізу жиру?

4. Реактив для виявлення крохмалю?

Відповіді: 1 — фенол реагує з лугом (кислотні властивості), етанол ні; 2 — альдегід (або глюкоза), утворюється Cu₂O; 3 — мило (солі вищих кислот) і гліцерол; 4 — розчин йоду (синє забарвлення).