Свойства спиртов, альдегидов, кислот, эфиров, фенолов — ЕГЭ

Коротко о главном

Все кислородсодержащие органические вещества делятся по функциональной группе, и от этой группы зависят их реакции:

• спирты (–OH у sp3-атома C) — слабые нуклеофилы, реагируют с активными металлами, кислотами, окисляются;
• фенолы (–OH у бензольного кольца) — слабые кислоты, легко идут в реакции по кольцу;
• альдегиды (–CH=O) — сильные восстановители, легко окисляются и восстанавливаются;
• карбоновые кислоты (–COOH) — проявляют кислотные свойства сильнее спиртов и фенолов;
• сложные эфиры (–COO–) — гидролизуются в кислой и щелочной среде.

Главный принцип: строение функциональной группы определяет тип реакции. На ЕГЭ чаще всего проверяют качественные реакции (отличить вещество), окисление-восстановление и гидролиз/этерификацию.

Определения и формулы/правила

Класс	Общая формула	Характерные реакции
Спирты	$R-OH$	с Na: $2R OH+2Na\to2ROHa+H_2$; с HBr: $ROH+HBr\to RBr+H_2O$; окисление первичных до альдегидов, вторичных до кетонов
Многоатомные спирты (глицерин)	$C_3H_5(OH)_3$	качественная реакция — с $Cu(OH)_2$ образует ярко-синий раствор (глицерат меди)
Фенолы	$C_6H_5OH$	с NaOH: $C_6H_5OH+NaOH\to C_6H_5ONa+H_2O$ (кислотнее спиртов); с $Br_2$(водн.) — белый осадок трибромфенола без катализатора; с $FeCl_3$ — фиолетовое окрашивание
Альдегиды	$R-CHO$	реакция «серебряного зеркала»: $RCHO+2[Ag(NH_3)_2]OH\to RCOONH_4+2Ag\downarrow+3NH_3+H_2O$; с $Cu(OH)_2$ при нагревании — красный осадок $Cu_2O$; восстановление до спирта $H_2/Ni$
Карбоновые кислоты	$R-COOH$	диссоциация $RCOOH\rightleftharpoons RCOO^-+H^+$; реагируют с металлами, оксидами, основаниями, солями слабых кислот; этерификация: $RCOOH+R'OH\underset{H^+}{\rightleftharpoons}RCOOR'+H_2O$
Сложные эфиры	$R-COO-R'$	гидролиз кислотный (обратимый): $RCOOR'+H_2O\rightleftharpoons RCOOH+R'OH$; гидролиз щелочной (необратимый, омыление): $RCOOR'+NaOH\to RCOONa+R'OH$

Ряд кислотности OH-групп: карбоновые кислоты > фенолы > вода > спирты. Именно поэтому фенол реагирует с NaOH, а спирт — нет; а карбоновая кислота реагирует и с NaOH, и с $Na_2CO_3$, выделяя $CO_2$.

Качественные реакции — таблица-подсказка:

• Многоатомный спирт → $Cu(OH)_2$, ярко-синий раствор без нагрева.
• Альдегид → $Cu(OH)_2$ при нагреве (кирпично-красный $Cu_2O$) или аммиачный раствор $Ag_2O$ (серебряное зеркало).
• Фенол → $FeCl_3$ (фиолетовый цвет) или бромная вода (белый осадок, обесцвечивание без катализатора).
• Карбоновая кислота → индикатор (лакмус розовеет), реакция с содой — выделение газа $CO_2$.

Как применять (примеры)

Пример 1. Отличить этанол от уксусной кислоты. Добавляем $Na_2CO_3$: с кислотой идёт бурное выделение газа $CO_2$ ($2CH_3COOH+Na_2CO_3\to2CH_3COONa+H_2O+CO_2$), со спиртом реакции нет.

Пример 2. Дано вещество, дающее серебряное зеркало и реагирующее с $H_2/Ni$ до спирта. Это альдегид. $CH_3CHO+2[Ag(NH_3)_2]OH\to CH_3COONH_4+2Ag\downarrow+3NH_3+H_2O$ $CH_3CHO+H_2\xrightarrow{Ni}CH_3CH_2OH$

Пример 3. Гидролиз сложного эфира щёлочью (задание 16, цепочка превращений). $CH_3COOC_2H_5+NaOH\to CH_3COONa+C_2H_5OH$ Здесь важно помнить: щелочной гидролиз необратим, образуется соль кислоты, а не сама кислота.

Типичные ошибки

• Путают фенол и спирт: считают, что фенол реагирует с Na, но не с NaOH — на самом деле реагирует с обоими, так как ОН у фенола кислее.
• Забывают, что кислотный гидролиз эфира обратим, а щелочной — нет (в ответе на щелочной гидролиз пишут кислоту вместо соли).
• Путают продукты окисления спиртов: первичный спирт даёт альдегид (не кислоту сразу, если это мягкое окисление $Cu(OH)_2$/CuO); третичный спирт вообще не окисляется в этих условиях.
• Неверно записывают качественную реакцию на альдегид: забывают условие нагрева для $Cu(OH)_2$ или аммиачный характер раствора для реактива Толленса.
• Считают, что все карбоновые кислоты реагируют с $Na_2CO_3$ одинаково активно — реакция идёт, если кислота сильнее угольной (для большинства органических кислот это так).

Где встречается на экзамене

• Задание 12: свойства кислородсодержащих соединений, генетическая связь классов, определение продукта реакции.
• Задание 15: качественные реакции — распознавание веществ по характерным признакам (серебряное зеркало, окраска с $FeCl_3$, реакция с $Cu(OH)_2$).
• Задание 16: цепочки превращений с участием спиртов, альдегидов, кислот и эфиров — гидролиз, этерификация, окисление-восстановление.