Kemijska svojstva alkohola

Derivati ​​ugljikovodika s jednim ili višeatomi vodika u molekuli, zamijenjeni grupom -OH (hidroksilna skupina ili hidroksi skupina), su alkoholi. Kemijska svojstva određena su ugljikovodičnim radikalima i hidroksilnom skupinom. Alkoholi čine posebnu homolognu seriju, u njemu se svaki sljedeći predstavnik razlikuje od prethodnog pojma homolognom razlikom koja odgovara = CH2. Sve tvari ove klase mogu se prikazati formulom: R-OH. Za granične spojeve s jednim atomom, opća kemijska formula ima oblik CnH2n + 1OH. Prema međunarodnoj nomenklaturi, imena se mogu formirati iz ugljikovodika uz dodatak završetka -ol (metanol, etanol, propanol i tako dalje).

Ovo je vrlo raznolik i opsežan razredkemijskih spojeva. Ovisno o broju -OH skupina u molekuli, ona je podijeljena na jednostruke, dvostruke i dvolančane i tako dalje poliatomske spojeve. Kemijska svojstva alkohola također ovise o sadržaju hidroksi skupina u molekuli. Te tvari su neutralne i ne disociraju se u ionima u vodi, kao što su jake kiseline ili jake baze. Međutim, oni se slabo mogu očitovati kao kiselinski (oni se smanjuju s povećanjem molekularne težine i razgranjanjem lanca ugljikovodika u nizu alkohola) i bazičnim (rastu uz povećanje molekulske mase i razgranatosti molekule).

Kemijska svojstva alkohola ovise o tipu iprostorni raspored atoma: molekule imaju izomerizam lanca i izomerizam položaja. Ovisno o maksimalnom broju pojedinačnih veza atoma ugljika (vezane na hidroksi skupinu) s drugim ugljikovim atomima (s 1, 2 ili 3), razlikuju se primarni (normalni), sekundarni ili tercijarni alkoholi. U primarnim alkoholima, hidroksilna skupina je vezana na primarni ugljikov atom. U srednjoškolskom i tercijarnom - na sekundarnom i tercijarnom. Počevši od propanola, pojavljuju se izomeri koji se razlikuju u položaju hidroksilne skupine: propil alkohol C3H7-OH i izopropil alkohol CH3- (CHOH) -CH3.

Postoji nekoliko osnovnih reakcija koje karakteriziraju kemijska svojstva alkohola:

1. Kod interakcije s alkalnim metalima ili njihovimhidroksidi (deprotoniranja reakcije) oblikovani alkoholati (vodikov atom zamijenjen s atomom metala), ovisno o ugljikovodični radikal dobiven metoksida, etoksida, propoksida i slično, na primjer natrij propilat: 2CH3CH2OH + 2Na + H2 → 2CH3CH2ONa ↑.
2. Kod interakcije s koncentriranimHalogen halogenidi tvore halogene derivate ugljikovodika: HBr + CH3CH2OH ↔ CH3CH2Br + H20. Ova reakcija je reverzibilna. Kao rezultat toga dolazi do nukleofilne supstitucije hidroksilne skupine halogenim ionom.
3. Alkoholi se mogu oksidirati do ugljičnog dioksida, dodo aldehida ili ketona. Alkoholi spali u prisutnosti kisika: 3O2 + C2H5OH → 2CO2 + 3H2O. Pod utjecajem snažnim oksidirajućim sredstvom (kromna kiselina, kalijev permanganat, itd), primarni alkoholi prevesti u aldehide: C2H5OH → CH3COH + H2O, i sekundarni - na ketona: CH3- (CHOH) -CH3 → CH3- (CHO) -CH3 + H2O.
4. Reakcija dehidracije nastaje uz zagrijavanje u prisutnosti tvari za dehidrataciju (cinkov klorid, sumporna kiselina i tako dalje). Kao rezultat toga formiraju se alkeni: C2H5OH → CH2 = CH2 + H20.
5. Reakcija esterifikacije također se javlja kadagrijanje u prisutnosti dehidriranje spoja, ali, za razliku od prethodne reakcije pri nižim temperaturama, a da se dobije etere: 2C2H5OH → C2H5O-C2H5O. Sa sumpornom kiselinom, reakcija odvija se u dvije faze. Prvo, formira ester sumporne kiseline: C2H5OH + H2SO4 → C2H5O-SO2OH + H2O, a zatim se zagrije na 140 ° C i u suvišku alkohola oblikovan, dietil (često nazivaju sumpora) eter: C2H5OH + C2H5O-SO2OH → C2H5O-C2H5O + H2SO4 ,

Kemijska svojstva polihidroksilnih alkohola, premaSličan njihovim fizičkim svojstvima ovisi o vrsti ugljikovodični radikal, tvori spoj, i naravno, broj hidroksilnih skupina u njemu. Na primjer, etilen glikol CH3OH-CH3OH (vrelište 197 ° C), što je 2 atomska alkohol je bezbojna tekućina (sladak okus), koji je pomiješan s H2O, i nižih alkohola u svim omjerima. Etilen-glikol kao i njihove više homologe dolaze u svim reakcijama karakteristične za alkoholi. Glicerol CH2OH-CHOH-CH2OH (vrelište 290 ° C) je najjednostavniji prikazuje 3 atomskih alkohola. To je gusta slatkih tekućina, koja je teža od vode, ali se miješa s njom u bilo kojem omjeru. To se otapa alkoholom. Za glicerol i njegove homologe također su karakteristične sve reakcije monohidroksialkohola.

Određuju kemijska svojstva alkoholaupute njihove primjene. Koriste se kao gorivo (bioetanol ili biobutanol i drugi), kao otapala u različitim industrijama; kao sirovina za proizvodnju površinski aktivnih tvari i deterdženata; za sintezu polimernih materijala. Neki su predstavnici ove klase organskih spojeva naširoko koristi kao lubrikanti ili hidrauličke tekućine, kao i za proizvodnju lijekova i biološki aktivnih tvari.