Kimia

Alkohol

3659
752
Kerry Schmitt

Molekul etanol, atau etil alkohol. Dengan lesen

Apa itu alkohol?

The Alkohol Mereka adalah sebatian organik yang dicirikan dengan mempunyai kumpulan hidroksil (-OH) yang dikaitkan dengan karbon tepu, iaitu, karbon yang dikaitkan dengan empat atom dengan ikatan mudah (tanpa dua atau tiga pautan).

Formula generik untuk sebatian keluarga yang luas dan serba boleh ialah ROH. Untuk dianggap sebagai alkohol dalam pengertian kimia yang ketat, kumpulan OH mestilah reaktif struktur molekul. Ini penting untuk mengesahkan, di antara beberapa molekul dengan kumpulan OH, yang mana adalah alkohol.

Salah satu kecemerlangan alkohol dan yang paling terkenal dalam budaya popular adalah etil alkohol, atau etanol, CH₃Ch₂Oh. Bergantung pada asal -usul semula jadi mereka, dan oleh itu persekitaran kimia mereka, campuran mereka boleh menyebabkan spektrum perisa yang tidak terhad, beberapa, yang bahkan menunjukkan perubahan positif kepada langit -langit dengan perjalanan bertahun -tahun.

Struktur alkohol

Alkohol mempunyai formula ROH umum. Kumpulan OH dikaitkan dengan kumpulan alquilical r, yang strukturnya berbeza dari satu alkohol ke yang lain. Kesatuan antara R dan OH adalah pautan kovalen yang mudah, R-OH.

Imej berikut menunjukkan tiga struktur generik untuk alkohol, memandangkan atom karbon tepu, iaitu, ia membentuk empat pautan mudah.

Struktur alkohol. Sumber: Secalinum, Wikimedia Commons

Seperti yang dapat dilihat, R boleh menjadi struktur berkarbonat selagi ia tidak mempunyai lebih banyak substituen reaktif daripada kumpulan OH.

Dalam kes alkohol utama, 1, kumpulan OH dikaitkan dengan karbon utama. Ini mudah disahkan dengan memerhatikan bahawa atom di tengah tetrahedron kiri dikaitkan dengan r dan dua h.

Alkohol sekunder, ke -2, disahkan dengan karbon tetrahedron pusat kini dikaitkan dengan dua kumpulan r dan h.

Dan akhirnya, anda mempunyai alkohol tersier, ke -3, dengan karbon yang dikaitkan dengan tiga kumpulan R.

Watak amphifile

Bergantung pada jenis karbon yang dikaitkan dengan OH, anda mempunyai klasifikasi alkohol primer, menengah dan tertiari. Di Tetrahedra perbezaan struktur di antara mereka sudah terperinci. Tetapi semua alkohol, tanpa mengira struktur mereka, berkongsi sesuatu yang sama: watak amphiphile.

Tidak perlu menangani struktur untuk melihatnya, tetapi sudah cukup dengan formula kimia ROH. Kumpulan sewa hampir sepenuhnya ditubuhkan.

Sebaliknya, kumpulan OH boleh membentuk jambatan hidrogen dengan molekul air, oleh itu hidrofil, iaitu, ia membentangkan pertalian untuk air. Kemudian, alkohol mempunyai rangka hidrofobik, bersama dengan kumpulan hidrofilik. Mereka adalah apolar dan kutub pada masa yang sama, yang sama dengan mengatakan bahawa mereka adalah bahan amphifile.

Boleh melayani anda: Perbezaan antara campuran homogen dan campuran heterogen

R-OH

(Hidrofobik) - (hidrofilik)

Seperti yang akan dijelaskan di bahagian seterusnya, watak amphifile alkohol mentakrifkan beberapa sifat kimia mereka.

Struktur r

Kumpulan RENTA R boleh mempunyai struktur, namun penting kerana ia membolehkan alkohol diklasifikasikan.

Sebagai contoh, R boleh menjadi rantai terbuka, seperti halnya dengan etanol atau propanol, bercabang, seperti alkohol t-butil (CH₃)₂Chch₂Oh, ia boleh menjadi kitaran, seperti dalam kes sikloheksanol, atau boleh mempunyai cincin aromatik, seperti dalam benzil alkohol (c₆H₅) Ch₂Oh, atau dalam 3-fenilpropanol (c₆H₅) Ch₂Ch₂Ch₂Oh.

Rantai R juga boleh mempunyai substituen seperti halogen atau ikatan berganda, seperti untuk alkohol 2-sel dan 2-bunt-1-ol (CH₃Ch₂= Chch₂Oh).

Memandangkan struktur r, klasifikasi alkohol menjadi kompleks. Oleh itu, klasifikasi berdasarkan strukturnya (alkohol 1, ke -2 dan ke -3) lebih mudah tetapi kurang spesifik, walaupun cukup untuk menjelaskan kereaktifan alkohol.

Sifat fizikal dan kimia

Takat didih: Salah satu sifat utama alkohol adalah bahawa ia dikaitkan melalui jambatan hidrogen. Terima kasih kepada ini, alkohol biasanya cair dengan titik mendidih yang tinggi.
Kapasiti pelarut: Di rumah sangat biasa untuk menggunakan alkohol isopropil untuk menghilangkan noda sukar untuk dikeluarkan di permukaan. Kapasiti pelarut ini, sangat berguna untuk sintesis kimia, disebabkan oleh watak amphropifilnya, sebelum ini dijelaskan. Lemak dicirikan oleh hidrofobik: itulah sebabnya sukar untuk mengeluarkannya dengan air. Walau bagaimanapun, tidak seperti air, alkohol mempunyai bahagian hidrofobik dalam struktur mereka. Oleh itu, kumpulannya renta r berinteraksi dengan lemak, sementara kumpulan OH membentuk jambatan hidrogen dengan air, membantu memindahkannya.
Anfoterisme: Alkohol boleh bertindak balas sebagai asid dan asas, iaitu, mereka adalah bahan amphotent. Ini diwakili dengan dua persamaan kimia berikut:

ROH + H⁺ => ROH₂⁺

ROH + OH^- => Ro^-

Ro^- Ia adalah formula umum tentang apa yang dikenali sebagai alcoxide.

Nomenclature

Terdapat dua cara untuk menamakan alkohol, yang kerumitannya bergantung kepada struktur mereka.

Nama yang selalu digunakan

Alkohol boleh dipanggil untuk nama biasa mereka. Untuk melakukan ini, nama kumpulan r mesti diketahui, yang mana yang berakhir -ico ditambah, dan didahului oleh perkataan 'alkohol'. Contohnya, CHO₃Ch₂Ch₂Oh adalah alkohol propylico.

Boleh melayani anda: sistem heterogen

Contoh lain adalah:

Ch₃OH: Metil alkohol.
(Ch₃)₂Chch₂OH: Isobutil alkohol.
(Ch₃)₃COH: alkohol tert-boutyl.

Sistem IUPAC

Bagi nama biasa, anda mesti bermula dengan mengenal pasti r. Kelebihan sistem ini adalah lebih tepat daripada yang lain.

A, kerana ia adalah kerangka karbon, ia boleh mempunyai kesan atau beberapa rantai. Rantai terpanjang, iaitu, dengan lebih banyak atom karbon, adalah nama alkohol yang akan diberikan.

Nama rantai terpanjang ditambah kepada nama alkane, penamatan 'L' ditambah. Itulah sebabnya Cho₃Ch₂Oh dipanggil etanol (CHO₃Ch₂- + Oh).

Umumnya, oh mesti mempunyai penghitungan yang paling mungkin. Contohnya, BRCH₂Ch₂Ch₂(Oh) cho₃ Ia dipanggil 4-bromo-2-butanol, dan bukan 1-bromo-3-butanol.

Sintesis

Hidrasi Alkenes

Proses craaking minyak menghasilkan campuran empat atau lima atom karbon, yang dapat dengan mudah dipisahkan.

Alken ini boleh menjadi alkohol dengan penambahan langsung air atau oleh tindak balas alkena dengan asid sulfurik, diikuti dengan penambahan air yang asid berpecah, yang berasal dari alkohol.

Proses OXO

Dengan kehadiran pemangkin yang mencukupi, alkena bertindak balas dengan karbon dan hidrogen monoksida untuk menghasilkan aldehid. Aldehid boleh dikurangkan dengan mudah kepada alkohol dengan tindak balas hidrogenasi pemangkin.

Selalunya penyegerakan proses OXO sehingga pengurangan aldehida hampir serentak dengan pembentukannya.

Pemangkin yang paling banyak digunakan ialah octocarbonil decobalto, yang diperolehi oleh tindak balas antara kobalt dan karbon monoksida.

Penapaian karbohidrat

Penapaian karbohidrat untuk yis masih sangat penting dalam pengeluaran etanol dan alkohol lain. Gula berasal dari tebu atau kanji yang diperoleh dari biji -bijian yang berbeza. Atas sebab ini, etanol juga dipanggil "alkohol bijirin"

Aplikasi

Minuman

Walaupun ia bukan fungsi utama alkohol, kehadiran etanol dalam beberapa minuman adalah salah satu pengetahuan yang paling popular. Oleh itu, etanol, produk penapaian tebu, anggur, epal, dll., Ia terdapat dalam banyak minuman penggunaan sosial.

Bahan mentah kimia

Metanol digunakan dalam pengeluaran formaldehid, melalui pengoksidaan pemangkinnya. Formaldehid digunakan dalam pembuatan plastik, lukisan, tekstil, bahan letupan, dll.
Butanol digunakan dalam pengeluaran butana butanoat, ester yang digunakan sebagai perasa dalam industri makanan dan kuih -muih.
Alkohol Allyic digunakan dalam pengeluaran ester, termasuk phthalate dan dialilo dialilo, yang berfungsi sebagai monomer.
Fenol digunakan dalam pengeluaran resin, pembuatan nilon, deodoran, kosmetik, dll.
Alkohol rantai linear 11-16 atom karbon digunakan sebagai perantara untuk mendapatkan plastik. Sebagai contoh, polyvinyl chloride.
Alkohol lemak yang dipanggil itu digunakan sebagai perantara dalam sintesis detergen.

Ia boleh melayani anda: potentiometer (fameter)

Pelarut

Metanol digunakan sebagai pelarut cat, serta alkohol 1-butanol dan isobutil.
Etil alkohol digunakan sebagai pelarut banyak sebatian yang tidak larut di dalam air, menggunakan sebagai pelarut dalam lukisan, kosmetik, dll.
Alkohol lemak digunakan sebagai pelarut dalam industri tekstil, dalam pewarna, detergen dan lukisan. Isobutanol digunakan sebagai pelarut dalam bahan salutan, lukisan dan pelekat.

Bahan api

Metanol digunakan sebagai bahan bakar dalam enjin petrol dalaman dan tambahan untuk meningkatkan pembakaran.
Etil alkohol digunakan dalam kombinasi dengan bahan api fosil dalam kenderaan bermotor. Untuk tujuan itu, kawasan Brazil yang luas dimaksudkan untuk penanaman tebu untuk pengeluaran etil alkohol. Alkohol ini mempunyai kelebihan menghasilkan pembakarannya hanya karbon dioksida. Apabila etil alkohol dibakar, ia menghasilkan api yang bersih dan tidak merokok, itulah sebabnya ia digunakan sebagai bahan bakar dalam dapur kempen.
Alkohol yang dihasilkan oleh gabungan metanol atau etanol dengan kalsium asetat. Alkohol ini digunakan sebagai sumber haba dalam dapur kempen, dan kerana ia tumpah lebih selamat daripada alkohol cair.
Biobutanol yang dipanggil digunakan sebagai bahan bakar pengangkutan, serta alkohol isopropilat, walaupun penggunaannya tidak disyorkan.

Antiseptik

70% kepekatan isopropil alkohol digunakan sebagai antiseptik luaran untuk penghapusan kuman dan keterlambatan pertumbuhannya, seperti etil alkohol.

Kegunaan lain

Cyclohexanol dan Methylciclohexanol digunakan dalam kemasan tekstil, perabot diproses dan chitamanchas.

Contoh alkohol dan formula mereka

Methanol (Ch₃Oh).
1-propanol (c₃H₇Oh).
Etanol (c₂H₅Oh).
Isobutanol (c₄H₉Oh).
Isopropanol (c₃H₈Sama ada).
Alkohol Allilic (c₃H₆Sama ada).
Alkohol benzil (c₇H₈Sama ada).
Thermal (c₄h₁₀o).
Pentenol (c₅H_sebelasOh).
2-Butanol (Ch₃-Ch₂-Choh-ch₃).
Phenol (c₆H₆Sama ada).
2-propanol (Ch₃-Choh-ch₃).
Isodecanol (c₁₀H₂₁Oh).
Cetyl Alcohol (c₁₆H_{3. 4}Sama ada).
Alkohol propargil (c₃H₄Sama ada).
Alkohol tetrahydrofuril (c₅H₁₀Sama ada₂).
Cyclohexanol (c₆H₁₂Sama ada).
2-chlorotanol (c₂H₅CLO).
Heptanol (c₇H₁₆Sama ada).
Hexanol (c₆h₁₄o).

Rujukan

Kimia organik. MC Graw Hill.
Alkohol. Diperolehi daripada Colapret.cm.Utexas.Edu.