alcoholen

Chemie

2022

We leggen uit wat alcoholen zijn, hun classificatie, nomenclatuur en eigenschappen. Ook voorbeelden en belang in de industrie.

Alcoholen hebben een of meer hydroxylgroepen die aan een koolstofatoom zijn bevestigd.

Wat zijn alcoholen?

Alcoholen zijn waar chemische bestanddelen organisch, die in hun structuur een of meer chemische hydroxylgroepen (-OH) hebben covalent gekoppeld nog altijd atoom van verzadigde koolstof (dat wil zeggen, met enkelvoudige bindingen alleen aan de aangrenzende atomen), waardoor een carbinolgroep (-C-OH) wordt gevormd.

Alcoholen zijn verbindingen heel gewoon biologisch natuur, die een belangrijke rol spelen in organismen levende organismen, vooral in de organische synthese.

De naam komt uit het Arabisch al-kukhūl, wat zich letterlijk vertaalt naar 'spirit' of 'gedistilleerde vloeistof'. Dit komt omdat oude moslimalchemisten alcoholen "geest" noemden en de methoden van distillatie in de 9e eeuw. Latere studies maakten het mogelijk om de chemische aard van deze verbindingen te kennen, met name de bijdragen van Lavoisier met betrekking tot de fermentatie van de gist van bier.

Alcoholen kunnen giftig en zelfs dodelijk zijn voor het menselijk lichaam als ze in hoge doses worden ingenomen. Bovendien, wanneer geconsumeerd door de mens, kunnen werken als depressiva van de Centraal zenuwstelsel, de staat van dronkenschap veroorzaken en een meer ongeremd gedrag uitlokken dan normaal.

Aan de andere kant hebben alcoholen antibacteriële en antiseptische eigenschappen waardoor ze kunnen worden gebruikt in chemische industrie en in de geneeskunde.

Soorten alcoholen

Alcoholen kunnen worden ingedeeld op basis van het aantal hydroxylgroepen dat ze in hun structuur presenteren:

Monoalcoholen of alcoholen. Deze bevatten een enkele hydroxylgroep. Bijvoorbeeld:

Polyalcoholen of polyolen. Ze bevatten meer dan één hydroxylgroep. Bijvoorbeeld:

Een andere manier om alcoholen te classificeren is volgens de positie van de koolstof waaraan de hydroxylgroep is bevestigd, waarbij ook rekening wordt gehouden met het aantal koolstofatomen waaraan deze koolstof ook is gebonden:

  • Primaire alcoholen. De hydroxylgroep (-OH) bevindt zich op een koolstof die op zijn beurt is verbonden met een ander enkel koolstofatoom. Bijvoorbeeld:

  • Secundaire alcoholen. De hydroxylgroep (-OH) bevindt zich op een koolstof die op zijn beurt is verbonden met twee andere verschillende koolstofatomen. Bijvoorbeeld:

  • Tertiaire alcoholen. De hydroxylgroep (-OH) bevindt zich op een koolstof die op zijn beurt is verbonden met drie andere verschillende koolstofatomen. Bijvoorbeeld:

Nomenclatuur van alcoholen

Net als andere organische verbindingen hebben alcoholen verschillende namen, die we hieronder zullen uitleggen:

  • Traditionele methode (niet-systemisch). Er wordt allereerst aandacht besteed aan de koolstofketen waaraan het hydroxyl (meestal een alkaan) zich hecht, om de term waarmee het is genoemd te redden, voeg het woord "alcohol" toe en voeg vervolgens de achtervoegsel -ilic in plaats van -ano. Bijvoorbeeld:
    • Als het een methaanketen is, wordt het genoemd methyl alcohol.
    • Als het een ethaanketen is, wordt het genoemd ethylalcohol.
    • Als het een propaanketen is, wordt het genoemd propylalcohol.
  • IUPAC-methode. Net als bij de vorige methode wordt er aandacht besteed aan: koolwaterstof voorloper, om zijn naam te redden en eenvoudigweg het einde -ol toe te voegen in plaats van -ano. Bijvoorbeeld:
    • Als het een methaanketen is, wordt het genoemd methanol.
    • Als het een ethaanketen is, wordt het genoemd ethanol.
    • Als het een propaanketen is, wordt het genoemd propanol.

Uiteindelijk zal het nodig zijn om op de een of andere manier de locatie van de hydroxylgroep in de keten aan te geven, waarvoor een nummer aan het begin van de naam wordt gebruikt. Het is belangrijk op te merken dat de langste koolwaterstofketen altijd als hoofdketen wordt gekozen en dat de positie van de hydroxylgroep moet worden gekozen met zo min mogelijk nummering. Bijvoorbeeld: 2-butanol.

Fysische eigenschappen van alcoholen

Alcoholen zijn over het algemeen vloeistoffen kleurloos die een karakteristieke geur vertonen, hoewel ze ook, met minder overvloed, kunnen voorkomen in vaste toestand. Ze zijn oplosbaar in water omdat de hydroxylgroep (-OH) een zekere gelijkenis vertoont met het watermolecuul (H2O), waardoor ze waterstofbruggen kunnen vormen. In die zin zijn de meest in water oplosbare alcoholen die met de laagste molecuulmassa, dat wil zeggen die met kleinere en eenvoudigere structuren. Naarmate het aantal koolstofatomen en de complexiteit van de koolstofketen toenemen, zijn de alcoholen minder oplosbaar in water.

De dikte van alcoholen groter is naar gelang de toename van het aantal koolstofatomen en de vertakkingen van hun koolwaterstofketen. Aan de andere kant beïnvloedt de vorming van waterstofbruggen niet alleen de oplosbaarheid, maar ook hun Smeltpunten ja kokend. Hoe groter de koolwaterstofketen, hoe meer hydroxylgroepen het heeft en hoe meer vertakkingen, hoe hoger de waarden van deze twee eigenschappen.

Chemische eigenschappen van alcoholen

Alcoholen hebben een dipoolkarakter, vergelijkbaar met dat van Water, vanwege de hydroxylgroep. Hierdoor worden ze polaire stoffen (met een positieve en een negatieve pool).

Hierdoor kunnen alcoholen zich gedragen als: zuren of als basen, afhankelijk van met welk reagens ze reageren. Als een alcohol bijvoorbeeld reageert met een sterke base, deprotoneert de hydroxylgroep en behoudt de zuurstof zijn negatieve lading en gedraagt ​​​​zich als een zuur.

Integendeel, als een alcohol wordt geconfronteerd met een zeer sterk zuur, zorgen de elektronische zuurstofparen ervoor dat de hydroxylgroep protoneert, een positieve lading krijgt en zich als een zwakke base gedraagt.

Aan de andere kant kunnen alcoholen deelnemen aan de volgende chemische reacties:

  • Halogenatie Alcoholen reageren met waterstofhalogeniden om alkylhalogeniden en water te geven. Tertiaire alcoholen reageren gemakkelijker dan primaire en secundaire alcoholen. Enkele voorbeelden van deze reacties zijn:

  • Oxidatie.Alcoholen worden geoxideerd door te reageren met bepaalde oxiderende verbindingen, waarbij verschillende producten worden gevormd, afhankelijk van het type alcohol dat wordt geoxideerd (primair, secundair of tertiair). Bijvoorbeeld:
    • Primaire alcoholen. Ze komen voor als ze, wanneer ze worden geoxideerd, een waterstofatoom verliezen dat is gehecht aan koolstof, dat op zijn beurt is bevestigd aan de hydroxylgroep, ze vormen aldehyden. Aan de andere kant, als ze de twee waterstofatomen van deze koolstof verliezen, vormen ze carbonzuren.
    • Secundaire alcoholen. Terwijl ze oxideren, verliezen ze het enige koolstofgebonden waterstofatoom dat de hydroxylgroep heeft en vormen ketonen.
    • Tertiaire alcoholen. Ze zijn bestand tegen: oxidatieDat wil zeggen, ze oxideren niet, tenzij er zeer specifieke voorwaarden aan worden opgelegd.
  • dehydrogenering Alcoholen (alleen primaire en secundaire) bij blootstelling aan hoge temperaturen en in aanwezigheid van bepaalde katalysatoren verliezen ze waterstof om aldehyden en ketonen te vormen.
  • uitdroging Het bestaat uit het toevoegen van een mineraal zuur aan een alcohol om de hydroxylgroep te extraheren en het overeenkomstige alkeen te verkrijgen via eliminatieprocessen.

Belang van alcoholen

Alcohol wordt gebruikt om biobrandstoffen te maken, samen met andere organische stoffen.

Alcoholen zijn stoffen van grote chemische waarde. Wat grondstof, worden gebruikt om andere organische verbindingen in laboratoria te verkrijgen. Ook als onderdeel van alledaagse industriële producten, zoals ontsmettingsmiddelen, reinigingsmiddelen, oplosmiddelen, parfumbasis.

Ze worden ook gebruikt bij de vervaardiging van brandstoffen, vooral in de voedingsindustrie biobrandstoffen, alternatief voor die van fossiele oorsprong. Het is gebruikelijk om ze te zien in ziekenhuizen, EHBO-koffers en dergelijke.

Aan de andere kant zijn bepaalde alcoholen voor menselijke consumptie (vooral ethanol), onderdeel van talrijke sterke dranken in verschillende mate van verfijning en intensiteit.

Voorbeelden van alcoholen

Enkele voorbeelden van alcoholen die dagelijks veel worden gebruikt, zijn:

  • methanol of methylalcohol (CH3OH)
  • ethanol of ethylalcohol (C2H5OH)
  • 1-propanol, propanol of propylalcohol (C3H7OH)
  • isobutanol (C4H9OH)
!-- GDPR -->