alkoholy

Chémia

2022

Vysvetlíme, čo sú alkoholy, ich klasifikáciu, názvoslovie a vlastnosti. Tiež príklady a dôležitosť v priemysle.

Alkoholy majú jednu alebo viac hydroxylových skupín pripojených k atómu uhlíka.

Čo sú to alkoholy?

Alkoholy sú pravdivé chemické zlúčeniny organické, ktoré majú vo svojej štruktúre jednu alebo viac hydroxylových chemických skupín (-OH) kovalentne spojené stále atóm nasýteného uhlíka (to znamená s jednoduchými väzbami len na susedné atómy), pričom vzniká karbinolová skupina (-C-OH).

Alkoholy sú zlúčeniny veľmi časté organické prírody, ktorí zohrávajú dôležitú úlohu organizmov živé organizmy, najmä v organickej syntéze.

Jeho názov pochádza z arabčiny al-kukhūl, čo v doslovnom preklade znamená „duh“ alebo „destilovaná tekutina“. Je to preto, že starí moslimskí alchymisti nazývali alkoholy „duchom“ a ďalej zdokonaľovali metódy destiláciou v 9. storočí. Neskoršie štúdie umožnili poznať chemickú povahu týchto zlúčenín, najmä príspevky Lavoisiera týkajúce sa fermentácia z droždie piva.

Alkoholy môžu byť toxické a dokonca smrteľné pre ľudské telo, ak sa požívajú vo vysokých dávkach. Okrem toho pri konzumácii ľudská bytosť, môžu pôsobiť ako depresanty Centrálny nervový systém, spôsobiť stav intoxikácie a vyprovokovať viac bez zábran, než je normálne.

Na druhej strane alkoholy majú antibakteriálne a antiseptické vlastnosti, ktoré umožňujú ich použitie v chemický priemysel a v medicíne.

Druhy alkoholov

Alkoholy možno klasifikovať podľa počtu hydroxylových skupín, ktoré sa nachádzajú vo svojej štruktúre:

Monoalkoholy alebo alkoholy. Tieto obsahujú jednu hydroxylovú skupinu. Napríklad:

Polyalkoholy alebo polyoly. Obsahujú viac ako jednu hydroxylovú skupinu. Napríklad:

Iný spôsob klasifikácie alkoholov je podľa polohy uhlíka, ku ktorému je pripojená hydroxylová skupina, pričom sa berie do úvahy aj to, ku koľkým atómom uhlíka je tento uhlík tiež pripojený:

  • Primárne alkoholy. Hydroxylová skupina (-OH) sa nachádza na uhlíku, ktorý je následne pripojený k inému jedinému atómu uhlíka. Napríklad:

  • Sekundárne alkoholy. Hydroxylová skupina (-OH) sa nachádza na uhlíku, ktorý je postupne pripojený k dvom iným rôznym atómom uhlíka. Napríklad:

  • Terciárne alkoholy. Hydroxylová skupina (-OH) sa nachádza na uhlíku, ktorý je postupne viazaný na tri ďalšie rôzne atómy uhlíka. Napríklad:

Názvoslovie alkoholov

Ako iné organické zlúčeniny, aj alkoholy majú rôzne názvy, ktoré si vysvetlíme nižšie:

  • Tradičná metóda (nesystémová). Pozornosť sa venuje predovšetkým uhlíkovému reťazcu, ku ktorému priľne hydroxyl (zvyčajne alkán), aby sa zachránil výraz, ktorým je pomenovaný, pred slovo „alkohol“ pridajte prípona -ilic namiesto -ano. Napríklad:
    • Ak ide o metánový reťazec, bude to tzv metylalkohol.
    • Ak ide o etánový reťazec, bude sa nazývať etylalkohol.
    • Ak ide o propánovú reťaz, bude to tzv propylalkohol.
  • metóda IUPAC. Rovnako ako v predchádzajúcej metóde sa bude venovať pozornosť uhľovodík prekurzor, aby ste zachránili jeho názov a jednoducho pridali koncovku -ol namiesto -ano. Napríklad:
    • Ak ide o metánový reťazec, bude to tzv metanol.
    • Ak ide o etánový reťazec, bude sa nazývať etanol.
    • Ak ide o propánovú reťaz, bude to tzv propanol.

Nakoniec bude potrebné nejakým spôsobom naznačiť umiestnenie hydroxylovej skupiny v reťazci, pre ktorú sa na začiatku názvu používa číslo. Je dôležité poznamenať, že najdlhší uhľovodíkový reťazec je vždy vybraný ako hlavný reťazec a poloha hydroxylovej skupiny by mala byť zvolená s použitím čo najmenšieho možného číslovania. Napríklad: 2-butanol.

Fyzikálne vlastnosti alkoholov

Alkoholy sú všeobecne kvapaliny bezfarebné, ktoré majú charakteristický zápach, aj keď v menšom množstve môžu existovať aj v pevné skupenstvo. Sú rozpustné vo vode, pretože hydroxylová skupina (-OH) má určitú podobnosť s molekulou vody (H2O), čo im umožňuje vytvárať vodíkové väzby. V tomto zmysle sú vo vode najviac rozpustné alkoholy s najnižšou molekulovou hmotnosťou, teda tie s menšou a jednoduchšou štruktúrou. So zvyšujúcim sa počtom atómov uhlíka a zložitosťou uhlíkového reťazca sú alkoholy menej rozpustné vo vode.

The hustota alkoholov je väčší podľa nárastu počtu atómov uhlíka a vetiev ich uhľovodíkového reťazca. Na druhej strane tvorba vodíkových väzieb ovplyvňuje nielen rozpustnosť, ale aj ich rozpustnosť teploty topenia Y vriaci. Čím väčší je uhľovodíkový reťazec, tým viac hydroxylových skupín má a čím viac rozvetvení má, tým vyššie sú hodnoty týchto dvoch vlastností.

Chemické vlastnosti alkoholov

Alkoholy majú dipólový charakter, podobný tomu o Voda, kvôli svojej hydroxylovej skupine. To z nich robí polárne látky (s kladným a záporným pólom).

Z tohto dôvodu sa alkohol môže správať ako kyseliny alebo ako bázy v závislosti od toho, s ktorým činidlom reagujú. Napríklad, ak alkohol reaguje so silnou zásadou, hydroxylová skupina sa deprotonuje a kyslík si zachová svoj negatívny náboj a pôsobí ako kyselina.

Naopak, ak je alkohol konfrontovaný s veľmi silnou kyselinou, elektrónové páry kyslíka spôsobia, že hydroxylová skupina protónuje, získa kladný náboj a správa sa ako slabá zásada.

Na druhej strane sa alkoholy môžu podieľať na nasledujúcich chemických reakciách:

  • Halogenácia Alkoholy reagujú s halogenovodíkmi za vzniku alkylhalogenidov a vody. Terciárne alkoholy reagujú ľahšie ako primárne a sekundárne alkoholy. Niektoré príklady týchto reakcií sú:

  • Oxidácia.Alkoholy sa oxidujú reakciou s určitými oxidačnými zlúčeninami, pričom vznikajú rôzne produkty v závislosti od typu alkoholu, ktorý sa oxiduje (primárny, sekundárny alebo terciárny). Napríklad:
    • Primárne alkoholy. Vyskytujú sa, ak pri oxidácii stratia atóm vodíka, ktorý je pripojený k uhlíku, ktorý je zase pripojený k hydroxylovej skupine, tvoria aldehydy. Na druhej strane, ak stratia dva atómy vodíka z tohto uhlíka, vytvoria karboxylové kyseliny.
    • Sekundárne alkoholy. Ako oxidujú, strácajú jediný atóm vodíka viazaný na uhlík, ktorý má hydroxylovú skupinu, a tvoria ketóny.
    • Terciárne alkoholy. Sú odolné voči oxidáciaTo znamená, že neoxidujú, pokiaľ na ne nie sú kladené veľmi špecifické podmienky.
  • Dehydrogenácia Alkoholy (iba primárne a sekundárne) pri vystavení vysokým teploty a v prítomnosti určitých katalyzátorov strácajú vodíky za vzniku aldehydov a ketónov.
  • Dehydratácia Pozostáva z pridania minerálnej kyseliny do alkoholu na extrakciu hydroxylovej skupiny a získanie zodpovedajúceho alkénu prostredníctvom eliminačných procesov.

Význam alkoholov

Alkohol sa používa na výrobu biopalív spolu s inými organickými látkami.

Alkoholy sú látky s veľkou chemickou hodnotou. Čo Surový materiál, sa používajú na získanie iných organických zlúčenín v laboratóriách. Tiež ako súčasť každodenných priemyselných produktov, ako sú dezinfekčné prostriedky, čistiace prostriedky, rozpúšťadlá, parfumový základ.

Používajú sa aj pri výrobe palivá, najmä v potravinárskom priemysle biopalivá, alternatíva k tým z fosílneho pôvodu. Bežne ich vidieť v nemocniciach, lekárničkách a podobne.

Na druhej strane, niektoré alkoholy sú určené na ľudskú spotrebu (najmä etanol), sú súčasťou mnohých liehovín v rôznom stupni rafinácie a intenzity.

Príklady alkoholov

Niektoré príklady alkoholov bežne používaných na dennej báze sú:

  • metanol alebo metylalkohol (CH3OH)
  • etanol alebo etylalkohol (C2H5OH)
  • 1-propanol, propanol alebo propylalkohol (C3H7OH)
  • izobutanol (C4H9OH)
!-- GDPR -->