- Czym są alkohole?
- Rodzaje alkoholi
- Nomenklatura alkoholi
- Właściwości fizyczne alkoholi
- Właściwości chemiczne alkoholi
- Znaczenie alkoholi
- Przykłady alkoholi
Wyjaśniamy czym są alkohole, ich klasyfikacja, nazewnictwo i właściwości. Również przykłady i znaczenie w branży.
Alkohole mają jedną lub więcej grup hydroksylowych przyłączonych do atomu węgla.Czym są alkohole?
Alkohole są prawdziwe związki chemiczne organiczne, które mają w swojej strukturze jedną lub więcej grup hydroksylowych (-OH) kowalencyjnie połączone nadal atom węgla nasyconego (czyli z pojedynczymi wiązaniami tylko z sąsiednimi atomami), tworząc grupę karbinolową (-C-OH).
Alkohole są związki bardzo powszechne organiczne Natura, którzy odgrywają ważne role w organizmy organizmy żywe, zwłaszcza w syntezie organicznej.
Jego nazwa pochodzi od arabskiego al-kukhūl, co dosłownie oznacza „duch” lub „płyn destylowany”. Dzieje się tak dlatego, że starożytni muzułmańscy alchemicy nazywali alkohole „duchem” i dalej doskonalili metody destylacja w IX wieku. Późniejsze badania pozwoliły poznać naturę chemiczną tych związków, a zwłaszcza wkład Lavoisiera dotyczący fermentacja z drożdże piwny.
Alkohole mogą być toksyczne, a nawet śmiertelne dla organizmu ludzkiego, jeśli są spożywane w dużych dawkach. Ponadto, gdy jest spożywany przez istota ludzka, może działać jako depresanty Ośrodkowy układ nerwowy, wywołać stan odurzenia i wywołać bardziej nieskrępowane zachowanie niż normalnie.
Z drugiej strony alkohole mają właściwości antybakteryjne i antyseptyczne, co pozwala na ich stosowanie w: przemysł chemiczny iw medycynie.
Rodzaje alkoholi
Alkohole można sklasyfikować według liczby grup hydroksylowych, które występują w swojej strukturze:
Monoalkohole lub alkohole. Zawierają one pojedynczą grupę hydroksylową. Na przykład:
Polialkohole lub poliole. Zawierają więcej niż jedną grupę hydroksylową. Na przykład:
Innym sposobem klasyfikacji alkoholi jest według pozycji węgla, do którego przyłączona jest grupa hydroksylowa, biorąc również pod uwagę liczbę atomów węgla, do których ten węgiel jest również przyłączony:
- Alkohole pierwszorzędowe. Grupa hydroksylowa (-OH) znajduje się na węglu połączonym z kolei z innym pojedynczym atomem węgla. Na przykład:
- Alkohole drugorzędowe. Grupa hydroksylowa (-OH) znajduje się na węglu połączonym z kolei z dwoma innymi różnymi atomami węgla. Na przykład:
- Alkohole trzeciorzędowe. Grupa hydroksylowa (-OH) znajduje się na węglu połączonym z kolei z trzema innymi różnymi atomami węgla. Na przykład:
Nomenklatura alkoholi
Podobnie jak inne związki organiczne, alkohole mają różne nazwy, które wyjaśnimy poniżej:
- Metoda tradycyjna (niesystemowa). Zwrócono uwagę przede wszystkim na łańcuch węglowy, do którego przylega grupa hydroksylowa (zwykle alkan), aby ratować określenie, którym jest on nazwany, poprzedzić słowo „alkohol”, a następnie dodać przyrostek -ilic zamiast -ano. Na przykład:
- Jeśli jest to łańcuch metanowy, będzie się nazywał alkohol metylowy.
- Jeśli jest to łańcuch etanu, będzie się nazywać alkohol etylowy.
- Jeśli jest to łańcuch propanowy, będzie się nazywał alkohol propylowy.
- metoda IUPAC. Podobnie jak w przypadku poprzedniej metody, uwaga zostanie zwrócona na węglowodór prekursor, aby uratować jego nazwę i po prostu dodać końcówkę -ol zamiast -ano. Na przykład:
- Jeśli jest to łańcuch metanowy, będzie się nazywał metanol.
- Jeśli jest to łańcuch etanu, będzie się nazywać etanol.
- Jeśli jest to łańcuch propanowy, będzie się nazywał propanol.
Ostatecznie konieczne będzie wskazanie w jakiś sposób położenia grupy hydroksylowej w łańcuchu, dla której na początku nazwy użyto liczby. Należy zauważyć, że najdłuższy łańcuch węglowodorowy jest zawsze wybierany jako łańcuch główny, a położenie grupy hydroksylowej powinno być wybierane przy użyciu jak najmniejszej możliwej numeracji. Na przykład: 2-butanol.
Właściwości fizyczne alkoholi
Alkohole są ogólnie płyny bezbarwne, o charakterystycznym zapachu, choć również w mniejszej ilości mogą istnieć w stan stały. Są rozpuszczalne w wodzie, ponieważ grupa hydroksylowa (-OH) wykazuje pewne podobieństwo do cząsteczki wody (H2O), co pozwala im tworzyć wiązania wodorowe. W tym sensie alkohole najlepiej rozpuszczalne w wodzie to te o najniższej masie cząsteczkowej, czyli te o mniejszych i prostszych strukturach. Wraz ze wzrostem liczby atomów węgla i złożoności łańcucha węglowego, alkohole są słabiej rozpuszczalne w wodzie.
ten gęstość alkoholi jest większa wraz ze wzrostem liczby atomów węgla i rozgałęzień ich łańcucha węglowodorowego. Z drugiej strony powstawanie wiązań wodorowych wpływa nie tylko na rozpuszczalność, ale także na ich temperatury topnienia Y wrzenie. Im większy łańcuch węglowodorowy, tym więcej ma grup hydroksylowych i im więcej ma rozgałęzień, tym wyższe wartości tych dwóch właściwości.
Właściwości chemiczne alkoholi
Alkohole mają charakter dipolowy, podobny do Woda, ze względu na swoją grupę hydroksylową. To sprawia, że są to substancje polarne (z biegunem dodatnim i ujemnym).
Z tego powodu alkohole mogą zachowywać się jak kwasy lub jako zasady w zależności od tego, z którym reagentem reagują. Na przykład, jeśli alkohol poddaje się reakcji z silną zasadą, grupa hydroksylowa deprotonuje, a tlen zachowuje swój ładunek ujemny, działając jak kwas.
Wręcz przeciwnie, jeśli alkohol styka się z bardzo silnym kwasem, pary elektronowe tlenu powodują protonowanie grupy hydroksylowej, nabieranie ładunku dodatniego i zachowanie jak słaba zasada.
Z drugiej strony alkohole mogą brać udział w następujących reakcjach chemicznych:
- Halogenacja Alkohole reagują z halogenkami wodoru dając halogenki alkilowe i wodę. Alkohole trzeciorzędowe reagują łatwiej niż alkohole pierwszorzędowe i drugorzędowe. Oto kilka przykładów takich reakcji:
- Utlenianie.Alkohole są utleniane w wyniku reakcji z pewnymi związkami utleniającymi, tworząc różne produkty w zależności od rodzaju utlenianego alkoholu (pierwotny, wtórny lub trzeciorzędowy). Na przykład:
- Alkohole pierwszorzędowe. Występują, gdy po utlenieniu tracą atom wodoru, który jest przyłączony do węgla, który z kolei jest przyłączony do grupy hydroksylowej, tworzą aldehydy. Z drugiej strony, jeśli stracą dwa atomy wodoru z tego węgla, tworzą kwasy karboksylowe.
-
- Alkohole drugorzędowe. W miarę utleniania tracą jedyny związany z węglem atom wodoru, który ma grupę hydroksylową i tworzą ketony.
- Alkohole trzeciorzędowe. Są odporne na utlenianieOznacza to, że nie utleniają się, chyba że zostaną na nich nałożone bardzo specyficzne warunki.
- Odwodornienie Alkohole (tylko pierwotne i wtórne) pod wpływem wysokiego temperatury aw obecności pewnych katalizatorów tracą wodory, tworząc aldehydy i ketony.
- Odwodnienie Polega na dodaniu kwasu mineralnego do alkoholu w celu wyekstrahowania grupy hydroksylowej i uzyskania odpowiedniego alkenu w procesach eliminacji.
Znaczenie alkoholi
Alkohol jest używany do produkcji biopaliw wraz z innymi substancjami organicznymi.Alkohole to substancje o dużej wartości chemicznej. Co surowiec, służą do otrzymywania innych związków organicznych w laboratoriach. Również jako składnik produktów przemysłowych codziennego użytku, takich jak środki dezynfekujące, czyszczące, rozpuszczalniki, baza perfum.
Wykorzystywane są również w produkcji paliwa, szczególnie w przemyśle spożywczym biopaliwa, alternatywa dla tych z pochodzenie kopalne. Często widuje się je w szpitalach, apteczkach i tym podobnych.
Z drugiej strony niektóre alkohole są przeznaczone do spożycia przez ludzi (zwłaszcza etanol), część wielu alkoholi o różnym stopniu wyrafinowania i intensywności.
Przykłady alkoholi
Niektóre przykłady alkoholi szeroko stosowanych na co dzień to:
- metanol lub alkohol metylowy (CH3OH)
- etanol lub alkohol etylowy (C2H5OH)
- 1-propanol, propanol lub alkohol propylowy (C3H7OH)
- izobutanol (C4H9OH)