alkoholi

Ķīmija

2022

Mēs izskaidrojam, kas ir spirti, to klasifikācija, nomenklatūra un īpašības. Arī piemēri un nozīme nozarē.

Spirtos ir viena vai vairākas hidroksilgrupas, kas pievienotas oglekļa atomam.

Kas ir alkohols?

Alkoholi ir patiesi ķīmiskie savienojumi organiskas, kuru struktūrā ir viena vai vairākas hidroksilķīmiskās grupas (-OH) kovalenti saistīti joprojām atoms piesātināta oglekļa (tas ir, ar atsevišķām saitēm tikai ar blakus esošajiem atomiem), veidojot karbinola grupu (-C-OH).

Alkoholi ir savienojumi ļoti izplatīta organiskā dabu, kuriem ir svarīgas lomas organismiem dzīvie organismi, īpaši organiskajā sintēzē.

Tās nosaukums cēlies no arābu valodas al-kukhūl, kas burtiski nozīmē "spirts" vai "destilēts šķidrums". Tas ir tāpēc, ka senie musulmaņu alķīmiķi sauca alkoholu par "garu" un vēl vairāk pilnveidoja metodes destilācija 9. gadsimtā. Vēlāki pētījumi ļāva uzzināt šo savienojumu ķīmisko raksturu, īpaši Lavuazjē ieguldījumu attiecībā uz fermentācija no raugs no alus.

Alkoholi var būt toksiski un pat nāvējoši cilvēka ķermenim, ja tie tiek uzņemti lielās devās. Turklāt, kad to patērē cilvēks, var darboties kā nomācoši Centrālā nervu sistēma, izraisa reibuma stāvokli un provocē netraucētāku uzvedību nekā parasti.

No otras puses, spirtiem piemīt antibakteriālas un antiseptiskas īpašības, kas ļauj tos izmantot ķīmiskā rūpniecība un medicīnā.

Alkoholu veidi

Alkoholus var klasificēt pēc to struktūrā esošo hidroksilgrupu skaita:

Monospirti vai spirti. Tie satur vienu hidroksilgrupu. Piemēram:

Polispirti vai polioli. Tie satur vairāk nekā vienu hidroksilgrupu. Piemēram:

Vēl viens veids, kā klasificēt spirtus, ir pēc oglekļa stāvokļa, pie kura ir piesaistīta hidroksilgrupa, ņemot vērā arī to, cik oglekļa atomiem šis ogleklis ir piesaistīts:

  • Primārie spirti. Hidroksilgrupa (-OH) atrodas uz oglekļa, kas savukārt ir saistīts ar citu atsevišķu oglekļa atomu. Piemēram:

  • Sekundārie spirti. Hidroksilgrupa (-OH) atrodas uz oglekļa, kas savukārt ir saistīts ar diviem citiem dažādiem oglekļa atomiem. Piemēram:

  • Terciārie spirti. Hidroksilgrupa (-OH) atrodas uz oglekļa, kas savukārt ir saistīts ar trim citiem dažādiem oglekļa atomiem. Piemēram:

Alkoholu nomenklatūra

Tāpat kā citiem organiskiem savienojumiem, spirtiem ir dažādi nosaukumi, kurus mēs paskaidrosim tālāk:

  • Tradicionālā metode (nesistēmiska). Pirmkārt, uzmanība tiek pievērsta oglekļa ķēdei, kurai pievienojas hidroksilgrupa (parasti alkāns), lai glābtu terminu, ar kuru tas ir nosaukts, pievienojiet vārdu "alkohols" un pēc tam pievienojiet piedēklis -ilic vietā -ano. Piemēram:
    • Ja tā ir metāna ķēde, tā tiks saukta metilspirts.
    • Ja tā ir etāna ķēde, tā tiks izsaukta etilspirts.
    • Ja tā ir propāna ķēde, tā tiks saukta propilspirts.
  • IUPAC metode. Tāpat kā iepriekšējā metode, uzmanība tiks pievērsta ogļūdeņradis prekursoru, lai glābtu tā nosaukumu un vienkārši pievienojiet galotni -ol, nevis -ano. Piemēram:
    • Ja tā ir metāna ķēde, tā tiks saukta metanols.
    • Ja tā ir etāna ķēde, tā tiks izsaukta etanols.
    • Ja tā ir propāna ķēde, tā tiks saukta propanols.

Galu galā būs kaut kādā veidā jānorāda hidroksilgrupas atrašanās vieta ķēdē, kurai nosaukuma sākumā tiek izmantots skaitlis. Ir svarīgi atzīmēt, ka par galveno ķēdi vienmēr tiek izvēlēta garākā ogļūdeņraža ķēde, un hidroksilgrupas pozīcija jāizvēlas, izmantojot pēc iespējas mazāku numerāciju. Piemēram: 2-butanols.

Spirtu fizikālās īpašības

Alkoholi parasti ir šķidrumi bezkrāsaini, kam ir raksturīga smarža, lai gan tie var pastāvēt arī ar mazāku daudzumu cietā stāvoklī. Tie šķīst ūdenī, jo hidroksilgrupai (-OH) ir zināma līdzība ar ūdens molekulu (H2O), kas ļauj tiem veidot ūdeņraža saites. Šajā ziņā ūdenī visvairāk šķīstošie spirti ir tie, kuriem ir viszemākā molekulmasa, tas ir, tie, kuriem ir mazāka un vienkāršāka struktūra. Palielinoties oglekļa atomu skaitam un oglekļa ķēdes sarežģītībai, jo mazāk šķīst spirti ūdenī.

The blīvums spirtu daudzums ir lielāks atkarībā no oglekļa atomu skaita un to ogļūdeņražu ķēdes atzaru pieauguma. No otras puses, ūdeņraža saišu veidošanās ietekmē ne tikai šķīdību, bet arī to šķīdību kušanas punkti Y vārot. Jo lielāka ir ogļūdeņraža ķēde, jo vairāk tajā ir hidroksilgrupu un vairāk zaru, jo augstākas ir šo divu īpašību vērtības.

Spirtu ķīmiskās īpašības

Alkoholiem ir līdzīgs dipola raksturs Ūdens, pateicoties tās hidroksilgrupai. Tas padara tās par polārām vielām (ar pozitīvu un negatīvu polu).

Šī iemesla dēļ spirti var uzvesties šādi skābes vai kā bāzes atkarībā no tā, ar kuru reaģentu tie reaģē. Piemēram, ja spirts tiek reaģēts ar spēcīgu bāzi, hidroksilgrupa deprotonējas un skābeklis saglabā savu negatīvo lādiņu, darbojoties kā skābe.

Gluži pretēji, ja spirts saskaras ar ļoti spēcīgu skābi, skābekļa elektroniskie pāri izraisa hidroksilgrupas protonēšanu, iegūst pozitīvu lādiņu un uzvedas kā vāja bāze.

No otras puses, spirti var piedalīties šādās ķīmiskās reakcijās:

  • Halogenēšana Spirti reaģē ar ūdeņraža halogenīdiem, veidojot alkilhalogenīdus un ūdeni. Terciārie spirti reaģē vieglāk nekā primārie un sekundārie spirti. Daži šo reakciju piemēri ir:

  • Oksidācija.Spirti oksidējas, reaģējot ar noteiktiem oksidējošiem savienojumiem, veidojot dažādus produktus atkarībā no oksidējamā spirta veida (primārais, sekundārais vai terciārais). Piemēram:
    • Primārie spirti. Tie rodas, ja oksidējoties zaudē ūdeņraža atomu, kas ir saistīts ar oglekli, kas savukārt ir pievienots hidroksilgrupai, tie veido aldehīdus. No otras puses, ja tie zaudē divus ūdeņraža atomus no šī oglekļa, tie veido karbonskābes.
    • Sekundārie spirti. Oksidējoties, tie zaudē vienīgo ar oglekli saistīto ūdeņraža atomu, kam ir hidroksilgrupa, un veido ketonus.
    • Terciārie spirti. Tie ir izturīgi pret oksidēšanāsTas ir, tie neoksidējas, ja vien tiem netiek izvirzīti īpaši īpaši nosacījumi.
  • Dehidrogenēšana Alkoholi (tikai primārie un sekundārie), ja tiek pakļauti augstam temperatūras un noteiktu katalizatoru klātbūtnē tie zaudē ūdeņradi, veidojot aldehīdus un ketonus.
  • Dehidratācija Tas sastāv no minerālskābes pievienošanas spirtam, lai ekstrahētu hidroksilgrupu un iegūtu atbilstošo alkēnu, izmantojot eliminācijas procesus.

Alkoholu nozīme

Spirtu izmanto biodegvielas ražošanai kopā ar citām organiskām vielām.

Alkoholi ir vielas ar lielu ķīmisko vērtību. Kas izejviela, izmanto citu organisko savienojumu iegūšanai laboratorijās. Arī kā ikdienas industriālo produktu sastāvdaļa, piemēram, dezinfekcijas līdzekļi, tīrīšanas līdzekļi, šķīdinātāji, smaržu bāze.

Tos izmanto arī ražošanā degvielas, īpaši pārtikas rūpniecībā biodegvielas, alternatīva tiem fosilā izcelsme. Tos bieži var redzēt slimnīcās, pirmās palīdzības komplektos vai tamlīdzīgi.

No otras puses, daži spirti ir paredzēti lietošanai pārtikā (īpaši etanols), kas ir daļa no daudziem stiprajiem alkoholiskajiem dzērieniem ar atšķirīgu izsmalcinātības un intensitātes pakāpi.

Alkoholu piemēri

Daži ikdienā plaši lietoto alkoholu piemēri ir:

  • metanols vai metilspirts (CH3OH)
  • etanols vai etilspirts (C2H5OH)
  • 1-propanols, propanols vai propilspirts (C3H7OH)
  • izobutanols (C4H9OH)
!-- GDPR -->