alkoholi

Kemija

2022

Objašnjavamo što su alkoholi, njihovu klasifikaciju, nomenklaturu i svojstva. Također, primjeri i važnost u industriji.

Alkoholi imaju jednu ili više hidroksilnih skupina vezanih za ugljikov atom.

Što su alkoholi?

Alkoholi su istiniti kemijski spojevi organski, koji u svojoj strukturi imaju jednu ili više hidroksilnih kemijskih skupina (-OH) kovalentno povezana još atom zasićenog ugljika (to jest, s jednostrukim vezama samo na susjedne atome), tvoreći karbinolnu skupinu (-C-OH).

Alkoholi su spojeva vrlo čest organski priroda, koji igraju važne uloge u organizmi živih organizama, osobito u organskoj sintezi.

Njegovo ime dolazi od arapskog al-kukhūl, što doslovno znači "duh" ili "destilirana tekućina". To je zato što su drevni muslimanski alkemičari alkohol nazivali "duhom" i dodatno usavršili metode destilacija u 9. stoljeću. Kasnija istraživanja omogućila su upoznavanje kemijske prirode ovih spojeva, posebno Lavoisierovih doprinosa u vezi s vrenje od kvasac od piva.

Alkoholi mogu biti otrovni, pa čak i smrtonosni za ljudsko tijelo ako se unose u velikim dozama. Nadalje, kada se konzumira od ljudsko biće, mogu djelovati kao depresivi Središnji živčani sustav, izazivaju stanje opijenosti i izazivaju nesputanije ponašanje od normalnog.

S druge strane, alkoholi imaju antibakterijska i antiseptička svojstva koja omogućuju njihovu upotrebu u kemijska industrija i u medicini.

Vrste alkohola

Alkoholi se mogu klasificirati prema broju hidroksilnih skupina koje imaju u svojoj strukturi:

Monoalkoholi ili alkoholi. Oni sadrže jednu hidroksilnu skupinu. Na primjer:

Polialkoholi ili polioli. Sadrže više od jedne hidroksilne skupine. Na primjer:

Drugi način klasifikacije alkohola je prema položaju ugljika na koji je vezana hidroksilna skupina, također uzimajući u obzir na koliko je atoma ugljika taj ugljik također vezan:

  • Primarni alkoholi. Hidroksilna skupina (-OH) nalazi se na ugljiku koji je povezan s drugim atomom ugljika. Na primjer:

  • Sekundarni alkoholi. Hidroksilna skupina (-OH) nalazi se na ugljiku koji je povezan s dva druga različita ugljikova atoma. Na primjer:

  • Tercijarni alkoholi. Hidroksilna skupina (-OH) nalazi se na ugljiku koji je povezan s tri druga različita ugljikova atoma. Na primjer:

Nomenklatura alkohola

Kao i drugi organski spojevi, alkoholi imaju različite nazive, koje ćemo objasniti u nastavku:

  • Tradicionalna metoda (nesustavna). Pozornost se, prije svega, obraća na ugljični lanac na koji se hidroksil (općenito alkan) vezuje, da bi se spasio izraz kojim je nazvan, stavlja se ispred riječi "alkohol", a zatim se dodaje sufiks -ilic umjesto -ano. Na primjer:
    • Ako je to metanski lanac, nazvat će se metilni alkohol.
    • Ako se radi o lancu od etana, nazvat će se etil alkohol.
    • Ako je propan lanac, bit će pozvan propil alkohol.
  • IUPAC metoda. Kao i prethodnoj metodi, pozornost će se posvetiti ugljikovodika prekursor, kako bi spasio njegovo ime i jednostavno dodao završetak -ol umjesto -ano. Na primjer:
    • Ako je to metanski lanac, nazvat će se metanol.
    • Ako se radi o lancu od etana, nazvat će se etanol.
    • Ako je propan lanac, bit će pozvan propanol.

Na kraju će biti potrebno na neki način naznačiti mjesto hidroksilne skupine u lancu, za što se koristi broj na početku naziva. Važno je napomenuti da se kao glavni lanac uvijek bira najduži ugljikovodični lanac, a položaj hidroksilne skupine treba odabrati koristeći najmanji mogući broj brojeva. Na primjer: 2-butanol.

Fizička svojstva alkohola

Alkoholi su općenito tekućine bezbojni koji imaju karakterističan miris, iako također, u manjem obilju, mogu postojati u kruto stanje. Topljivi su u vodi jer hidroksilna skupina (-OH) ima određenu sličnost s molekulom vode (H2O), što im omogućuje stvaranje vodikovih veza. U tom smislu, alkoholi koji su najtopljiviji u vodi su oni s najmanjom molekularnom masom, odnosno oni s manjom i jednostavnijom strukturom. Kako se broj ugljikovih atoma i složenost ugljikovog lanca povećavaju, alkoholi su manje topljivi u vodi.

The gustoća alkohola je veća s obzirom na povećanje broja ugljikovih atoma i grana njihovog ugljikovodičnog lanca. S druge strane, stvaranje vodikovih veza ne utječe samo na topljivost, već i na njihovu točke taljenja Y ključanje. Što je ugljikovodični lanac veći, što ima više hidroksilnih skupina i što ima više grana, to su veće vrijednosti ova dva svojstva.

Kemijska svojstva alkohola

Alkoholi imaju dipolni karakter, sličan onom kod Voda, zbog svoje hidroksilne skupine. To ih čini polarnim tvarima (s pozitivnim i negativnim polom).

Zbog toga se alkoholi mogu ponašati kao kiseline ili kao baze ovisno o tome s kojim reagensom reagiraju. Na primjer, ako alkohol reagira s jakom bazom, hidroksilna skupina deprotonira i kisik zadržava svoj negativni naboj, djelujući kao kiselina.

Naprotiv, ako je alkohol suočen s jakom kiselinom, elektronski parovi kisika uzrokuju protoniranje hidroksilne skupine, dobivanje pozitivnog naboja i ponašaju se kao slaba baza.

S druge strane, alkoholi mogu sudjelovati u sljedećim kemijskim reakcijama:

  • Halogenacija Alkoholi reagiraju s vodikovim halogenidima dajući alkil halogenide i vodu. Tercijarni alkoholi lakše reagiraju od primarnih i sekundarnih alkohola. Neki primjeri ovih reakcija su:

  • Oksidacija.Alkoholi se oksidiraju reakcijom s određenim oksidacijskim spojevima, stvarajući različite produkte ovisno o vrsti alkohola koji se oksidira (primarni, sekundarni ili tercijarni). Na primjer:
    • Primarni alkoholi. Nastaju ako pri oksidaciji izgube atom vodika koji je vezan za ugljik, koji je pak vezan za hidroksilnu skupinu, tvore aldehide. S druge strane, ako izgube dva atoma vodika iz ovog ugljika, tvore karboksilne kiseline.
    • Sekundarni alkoholi. Kako oksidiraju, gube jedini atom vodika vezan za ugljik koji ima hidroksilnu skupinu i tvore ketone.
    • Tercijarni alkoholi. Otporne su na oksidacijaOdnosno, ne oksidiraju, osim ako im se ne nametnu vrlo specifični uvjeti.
  • Dehidrogenacija Alkoholi (samo primarni i sekundarni) kada su podvrgnuti visokim temperature a u prisutnosti određenih katalizatora gube vodike da nastaju aldehidi i ketoni.
  • Dehidracija Sastoji se od dodavanja mineralne kiseline alkoholu kako bi se ekstrahirala hidroksilna skupina i dobio odgovarajući alken kroz procese eliminacije.

Važnost alkohola

Alkohol se koristi za proizvodnju biogoriva zajedno s drugim organskim tvarima.

Alkoholi su tvari velike kemijske vrijednosti. Što sirovina, koriste se za dobivanje drugih organskih spojeva u laboratorijima. Također kao sastavni dio svakodnevnih industrijskih proizvoda, kao što su dezinficijensi, sredstva za čišćenje, otapala, parfemske baze.

Također se koriste u proizvodnji goriva, posebno u prehrambenoj industriji biogoriva, alternativa onima od fosilno podrijetlo. Uobičajeno ih je vidjeti u bolnicama, kutijama prve pomoći ili slično.

S druge strane, određeni alkoholi su za ljudsku prehranu (osobito etanol), dio brojnih žestokih pića u različitim stupnjevima rafiniranosti i intenziteta.

Primjeri alkohola

Neki primjeri alkohola koji se široko koriste na dnevnoj bazi su:

  • metanol ili metil alkohol (CH3OH)
  • etanol ili etil alkohol (C2H5OH)
  • 1-propanol, propanol ili propil alkohol (C3H7OH)
  • izobutanol (C4H9OH)
!-- GDPR -->