alkoholit

Kemia

2022

Selitämme, mitä alkoholit ovat, niiden luokittelua, nimikkeistöä ja ominaisuuksia. Myös esimerkkejä ja merkitystä alalla.

Alkoholeissa on yksi tai useampi hydroksyyliryhmä kiinnittyneenä hiiliatomiin.

Mitä alkoholit ovat?

Alkoholit ovat totta kemialliset yhdisteet orgaaniset, joiden rakenteessa on yksi tai useampi hydroksyylikemiallinen ryhmä (-OH) kytketty kovalenttisesti edelleen atomi tyydyttynyttä hiiltä (eli yksinkertaisilla sidoksilla vain viereisiin atomeihin), muodostaen karbinoliryhmän (-C-OH).

Alkoholit ovat yhdisteet hyvin yleinen luomu luonto, joilla on tärkeä rooli eliöt eläviä organismeja, erityisesti orgaanisessa synteesissä.

Sen nimi tulee arabiasta al-kukhūl, joka tarkoittaa kirjaimellisesti "henkeä" tai "tislattua nestettä". Tämä johtuu siitä, että muinaiset muslimialkemistit kutsuivat alkoholeja "hengeksi" ja kehittivät edelleen niiden menetelmiä tislaus 9. vuosisadalla. Myöhemmät tutkimukset mahdollistivat näiden yhdisteiden kemiallisen luonteen tuntemisen, erityisesti Lavoisierin panoksen käyminen -lta hiiva oluesta.

Alkoholit voivat olla myrkyllisiä ja jopa tappavia ihmiskeholle suurina annoksina nautittuna. Lisäksi, kun kuluttaa ihminen, voi toimia masennuslääkkeinä Keskushermosto, aiheuttavat päihtymyksen ja provosoivat normaalia hillittömämpää käyttäytymistä.

Toisaalta alkoholeilla on antibakteerisia ja antiseptisiä ominaisuuksia, jotka mahdollistavat niiden käytön kemianteollisuus ja lääketieteessä.

Alkoholien tyypit

Alkoholit voidaan luokitella niiden rakenteessa olevien hydroksyyliryhmien lukumäärän mukaan:

Monoalkoholit tai alkoholit. Nämä sisältävät yhden hydroksyyliryhmän. Esimerkiksi:

Polyalkoholit tai polyolit. Ne sisältävät useamman kuin yhden hydroksyyliryhmän. Esimerkiksi:

Toinen tapa luokitella alkoholit on sen hiilen sijainnin mukaan, johon hydroksyyliryhmä on kiinnittynyt, ottaen myös huomioon kuinka moneen hiiliatomiin tämä hiili on myös kiinnittynyt:

  • Primaariset alkoholit. Hydroksyyliryhmä (-OH) sijaitsee hiilessä, joka on kytketty vuorostaan ​​toiseen yksittäiseen hiiliatomiin. Esimerkiksi:

  • Toissijaiset alkoholit. Hydroksyyliryhmä (-OH) sijaitsee hiilessä, joka on liittynyt vuorostaan ​​kahteen muuhun eri hiiliatomiin. Esimerkiksi:

  • Tertiääriset alkoholit. Hydroksyyliryhmä (-OH) sijaitsee hiilessä, joka on liittynyt vuorostaan ​​kolmeen muuhun eri hiiliatomiin. Esimerkiksi:

Alkoholien nimikkeistö

Kuten muillakin orgaanisilla yhdisteillä, alkoholeilla on erilaiset nimet, jotka selitämme alla:

  • Perinteinen menetelmä (ei-systeeminen). Ensinnäkin kiinnitetään huomiota hiiliketjuun, johon hydroksyyli (yleensä alkaani) kiinnittyy, pelastaakseen termi, jolla se on nimetty, lisää sana "alkoholi" ja lisää sitten pääte -ilic -ano sijaan. Esimerkiksi:
    • Jos se on metaaniketju, sitä kutsutaan metyylialkoholi.
    • Jos se on etaaniketju, sitä kutsutaan etyylialkoholi.
    • Jos se on propaaniketju, sitä kutsutaan propyylialkoholi.
  • IUPAC-menetelmä. Kuten edellisessä menetelmässä, huomiota kiinnitetään hiilivety prekursori, pelastaaksesi sen nimen ja lisäämällä pääte -ol -ano sijaan. Esimerkiksi:
    • Jos se on metaaniketju, sitä kutsutaan metanoli.
    • Jos se on etaaniketju, sitä kutsutaan etanoli.
    • Jos se on propaaniketju, sitä kutsutaan propanoli.

Lopulta on tarpeen osoittaa jollakin tavalla hydroksyyliryhmän sijainti ketjussa, jolle käytetään numeroa nimen alussa. On tärkeää huomata, että pääketjuksi valitaan aina pisin hiilivetyketju ja hydroksyyliryhmän paikka tulee valita mahdollisimman pienellä numerointilla. Esimerkiksi: 2-butanoli.

Alkoholien fysikaaliset ominaisuudet

Alkoholit ovat yleensä nesteitä värittömiä, joilla on ominainen haju, vaikka niitä voi esiintyä myös vähäisemmällä määrällä kiinteässä tilassa. Ne liukenevat veteen, koska hydroksyyliryhmällä (-OH) on tietty samankaltaisuus vesimolekyylin (H2O) kanssa, minkä ansiosta ne voivat muodostaa vetysidoksia. Tässä mielessä vesiliukoisimpia alkoholeja ovat ne, joiden molekyylimassa on pienin, eli ne, joilla on pienempi ja yksinkertaisempi rakenne. Kun hiiliatomien lukumäärä ja hiiliketjun monimutkaisuus lisääntyvät, sitä vähemmän liukenevat alkoholit veteen.

The tiheys alkoholien määrä on suurempi hiiliatomien lukumäärän ja niiden hiilivetyketjun haarojen lisääntymisen mukaan. Toisaalta vetysidosten muodostuminen ei vaikuta pelkästään liukoisuuteen, vaan myös niiden liukoisuuteen sulamispisteitä Y kiehuvaa. Mitä suurempi hiilivetyketju on, sitä enemmän hydroksyyliryhmiä siinä on ja mitä enemmän haaroja siinä on, sitä korkeammat ovat näiden kahden ominaisuuden arvot.

Alkoholien kemialliset ominaisuudet

Alkoholilla on samanlainen dipoliluonne kuin alkoholilla Vesi, johtuen sen hydroksyyliryhmästä. Tämä tekee niistä polaarisia aineita (positiivisella ja negatiivisella napalla).

Tämän vuoksi alkoholit voivat käyttäytyä kuten hapot tai emäksinä riippuen siitä, minkä reagenssin kanssa ne reagoivat. Esimerkiksi jos alkoholi saatetaan reagoimaan vahvan emäksen kanssa, hydroksyyliryhmä deprotonoituu ja happi säilyttää negatiivisen varauksensa toimien hapon tavoin.

Päinvastoin, jos alkoholi joutuu erittäin vahvan hapon kanssa, hapen elektroniset parit saavat hydroksyyliryhmän protonoitumaan, hankkimaan positiivisen varauksen ja käyttäytymään heikkona emäksenä.

Toisaalta alkoholit voivat osallistua seuraaviin kemiallisiin reaktioihin:

  • Halogenointi Alkoholit reagoivat vetyhalogenidien kanssa muodostaen alkyylihalogenideja ja vettä. Tertiaariset alkoholit reagoivat helpommin kuin primaariset ja sekundaariset alkoholit. Joitakin esimerkkejä näistä reaktioista ovat:

  • Hapetus.Alkoholit hapetetaan reagoimalla tiettyjen hapettavien yhdisteiden kanssa, jolloin muodostuu erilaisia ​​tuotteita riippuen hapetettavan alkoholin tyypistä (primäärinen, sekundaarinen tai tertiäärinen). Esimerkiksi:
    • Primaariset alkoholit. Niitä esiintyy, jos hapettuessaan ne menettävät vetyatomin, joka on kiinnittynyt hiileen, joka puolestaan ​​on kiinnittynyt hydroksyyliryhmään, ne muodostavat aldehydejä. Toisaalta, jos ne menettävät kaksi vetyatomia tästä hiilestä, ne muodostavat karboksyylihappoja.
    • Toissijaiset alkoholit. Hapeutuessaan ne menettävät ainoan hiilisidoksessa olevan vetyatomin, jossa on hydroksyyliryhmä, ja muodostavat ketoneja.
    • Tertiääriset alkoholit. Ne kestävät hapettumistaEli ne eivät hapetu, ellei niille aseteta hyvin erityisiä ehtoja.
  • Dehydraus Alkoholit (vain ensisijaiset ja toissijaiset), kun ne altistetaan korkealle lämpötilat ja tiettyjen katalyyttien läsnä ollessa ne menettävät vetyä muodostaen aldehydejä ja ketoneja.
  • Kuivuminen Se koostuu mineraalihapon lisäämisestä alkoholiin hydroksyyliryhmän uuttamiseksi ja vastaavan alkeenin saamiseksi eliminaatioprosessien kautta.

Alkoholien merkitys

Alkoholista valmistetaan biopolttoaineita muiden orgaanisten aineiden ohella.

Alkoholit ovat kemiallisesti arvokkaita aineita. Mitä raaka materiaali, käytetään muiden orgaanisten yhdisteiden saamiseksi laboratorioissa. Myös osana jokapäiväisiä teollisuustuotteita, kuten desinfiointiaineita, puhdistusaineita, liuottimia, hajustepohjaa.

Niitä käytetään myös valmistuksessa polttoaineita, erityisesti elintarviketeollisuudessa biopolttoaineet, vaihtoehto niille fossiilinen alkuperä. On tavallista nähdä niitä sairaaloissa, ensiapulaukuissa tai vastaavissa.

Toisaalta tietyt alkoholit ovat ihmisravinnoksi tarkoitettuja (erityisesti etanoli), jotka ovat osa lukuisia väkeviä alkoholijuomia eri jalostusasteilla ja intensiteetillä.

Esimerkkejä alkoholeista

Joitakin esimerkkejä alkoholista, jota käytetään laajalti päivittäin:

  • metanoli tai metyylialkoholi (CH3OH)
  • etanoli tai etyylialkoholi (C2H5OH)
  • 1-propanoli, propanoli tai propyylialkoholi (C3H7OH)
  • isobutanoli (C4H9OH)
!-- GDPR -->