alkoholer

Kemi

2022

Vi forklarer, hvad alkoholer er, deres klassificering, nomenklatur og egenskaber. Også eksempler og betydning i branchen.

Alkoholer har en eller flere hydroxylgrupper knyttet til et carbonatom.

Hvad er alkoholer?

Alkoholer er sande kemiske forbindelser organiske, som i deres struktur har en eller flere hydroxyl kemiske grupper (-OH) kovalent forbundet stadig atom af mættet kulstof (det vil sige med enkeltbindinger kun til de tilstødende atomer), der danner en carbinolgruppe (-C-OH).

Alkoholer er forbindelser meget almindelig økologisk natur, der spiller vigtige roller i organismer levende organismer, især i organisk syntese.

Dens navn kommer fra arabisk al-kukhūl, som bogstaveligt talt oversættes til "ånd" eller "destilleret væske." Dette skyldes, at gamle muslimske alkymister kaldte alkoholer "ånd" og perfektionerede metoderne yderligere destillation i det 9. århundrede. Senere undersøgelser gjorde det muligt at kende den kemiske natur af disse forbindelser, især Lavoisiers bidrag vedrørende gæring af gær af øl.

Alkoholer kan være giftige og endda dødelige for den menneskelige krop, hvis de indtages i høje doser. Desuden, når det forbruges af menneske, kan virke som dæmpende midler af Centralnervesystemet, forårsage tilstanden af ​​forgiftning og fremkalde en mere uhæmmet adfærd end normalt.

På den anden side har alkoholer antibakterielle og antiseptiske egenskaber, der tillader deres anvendelse kemisk industri og i medicin.

Typer af alkoholer

Alkoholer kan klassificeres efter antallet af hydroxylgrupper, som de præsenterer i deres struktur:

Monoalkoholer eller alkoholer. Disse indeholder en enkelt hydroxylgruppe. For eksempel:

Polyalkoholer eller polyoler. De indeholder mere end én hydroxylgruppe. For eksempel:

En anden måde at klassificere alkoholer på er i henhold til positionen af ​​det carbon, som hydroxylgruppen er knyttet til, også under hensyntagen til, hvor mange carbonatomer dette carbon også er knyttet til:

  • Primære alkoholer. Hydroxylgruppen (-OH) er placeret på et carbonatom, der igen er bundet til et andet enkelt carbonatom. For eksempel:

  • Sekundære alkoholer. Hydroxylgruppen (-OH) er placeret på et kulstof, der igen er bundet til to andre forskellige kulstofatomer. For eksempel:

  • Tertiære alkoholer. Hydroxylgruppen (-OH) er placeret på et kulstof, der igen er bundet til tre andre forskellige kulstofatomer. For eksempel:

Nomenklatur for alkoholer

Som andre organiske forbindelser har alkoholer forskellige navne, som vi vil forklare nedenfor:

  • Traditionel metode (ikke-systemisk). Opmærksomheden er først og fremmest rettet mod kulstofkæden, som hydroxylen (generelt en alkan) hæfter til, for at redde det udtryk, som det er navngivet med, sættes ordet "alkohol" foran ordet "alkohol" og derefter tilføjes suffiks -ilic i stedet for -ano. For eksempel:
    • Hvis det er en metankæde, vil den blive kaldt methylalkohol.
    • Hvis det er en ethankæde, vil den blive kaldt Ætanol.
    • Hvis det er en propankæde, vil det blive kaldt propylalkohol.
  • IUPAC metode. Ligesom den foregående metode vil der blive lagt vægt på kulbrinte precursor, for at redde dets navn og blot tilføje endelsen -ol i stedet for -ano. For eksempel:
    • Hvis det er en metankæde, vil den blive kaldt methanol.
    • Hvis det er en ethankæde, vil den blive kaldt ethanol.
    • Hvis det er en propankæde, vil det blive kaldt propanol.

Til sidst vil det være nødvendigt på en eller anden måde at angive placeringen af ​​hydroxylgruppen i kæden, for hvilken der bruges et tal i begyndelsen af ​​navnet. Det er vigtigt at bemærke, at den længste carbonhydridkæde altid vælges som hovedkæden, og at hydroxylgruppens position skal vælges ved at bruge færrest mulige nummereringer. For eksempel: 2-butanol.

Fysiske egenskaber af alkoholer

Alkoholer er generelt væsker farveløse, der har en karakteristisk lugt, selvom de også, med mindre overflod, kan eksistere i fast tilstand. De er opløselige i vand, da hydroxylgruppen (-OH) har en vis lighed med vandmolekylet (H2O), som tillader dem at danne hydrogenbindinger. I denne forstand er de mest vandopløselige alkoholer dem med den laveste molekylmasse, det vil sige dem med mindre og enklere strukturer. Efterhånden som antallet af kulstofatomer og kompleksiteten af ​​kulstofkæden stiger, jo mindre opløselige er alkoholerne i vand.

Det massefylde af alkoholer er større i henhold til stigningen i antallet af carbonatomer og grenene af deres carbonhydridkæde. På den anden side påvirker dannelsen af ​​hydrogenbindinger ikke kun opløseligheden, men også deres smeltepunkter Y kogende. Jo større kulbrintekæden er, jo flere hydroxylgrupper har den og jo flere grene den har, jo højere er værdierne af disse to egenskaber.

Kemiske egenskaber af alkoholer

Alkoholer har en dipolkarakter, der ligner den Vandpå grund af dens hydroxylgruppe. Dette gør dem til polære stoffer (med en positiv og en negativ pol).

På grund af dette kan alkoholer opføre sig som syrer eller som baser afhængig af hvilket reagens de reagerer med. For eksempel, hvis en alkohol reagerer med en stærk base, deprotoneres hydroxylgruppen, og ilten bevarer sin negative ladning og fungerer som en syre.

Tværtimod, hvis en alkohol står over for en meget stærk syre, får iltens elektroniske par hydroxylgruppen til at protonere, få en positiv ladning og opføre sig som en svag base.

På den anden side kan alkoholer deltage i følgende kemiske reaktioner:

  • Halogenering Alkoholer reagerer med hydrogenhalogenider og giver alkylhalogenider og vand. Tertiære alkoholer reagerer lettere end primære og sekundære alkoholer. Nogle eksempler på disse reaktioner er:

  • Oxidation.Alkoholer oxideres ved at reagere med visse oxiderende forbindelser, der danner forskellige produkter afhængigt af typen af ​​alkohol, der oxideres (primær, sekundær eller tertiær). For eksempel:
    • Primære alkoholer. De opstår, hvis de ved oxidering mister et brintatom, der er bundet til kulstof, som igen er bundet til hydroxylgruppen, de danner aldehyder. På den anden side, hvis de mister de to hydrogenatomer fra dette kulstof, danner de carboxylsyrer.
    • Sekundære alkoholer. Når de oxiderer, mister de det eneste carbonbundne hydrogenatom, der har hydroxylgruppen og danner ketoner.
    • Tertiære alkoholer. De er modstandsdygtige overfor oxidationDet vil sige, at de ikke oxiderer, medmindre der stilles meget specifikke betingelser for dem.
  • Dehydrogenering Alkoholer (kun primære og sekundære), når de udsættes for høje temperaturer og i nærvær af visse katalysatorer mister de hydrogener til dannelse af aldehyder og ketoner.
  • Dehydrering Det består i at tilsætte en mineralsyre til en alkohol for at ekstrahere hydroxylgruppen og opnå den tilsvarende alken gennem eliminationsprocesser.

Betydningen af ​​alkoholer

Alkohol bruges til fremstilling af biobrændstoffer sammen med andre organiske stoffer.

Alkoholer er stoffer af stor kemisk værdi. Hvad Råmateriale, bruges til at opnå andre organiske forbindelser i laboratorier. Også som en del af hverdagens industrielle produkter, såsom desinfektionsmidler, rengøringsmidler, opløsningsmidler, parfumebase.

De bruges også til fremstilling af brændstoffer, især i fødevareindustrien biobrændstoffer, alternativ til dem af fossil oprindelse. Det er almindeligt at se dem på hospitaler, førstehjælpskasser eller lignende.

På den anden side er visse alkoholer til konsum (især ethanol), en del af talrige spiritus i forskellige grader af raffinement og intensitet.

Eksempler på alkoholer

Nogle eksempler på alkoholer, der er meget udbredt på daglig basis, er:

  • methanol eller methylalkohol (CH3OH)
  • ethanol eller ethylalkohol (C2H5OH)
  • 1-propanol, propanol eller propylalkohol (C3H7OH)
  • isobutanol (C4H9OH)
!-- GDPR -->