תכונות כימיות של אלכוהול

פחמימנים נגזרים עם אחד או יותראטומי מימן במולקולה, שהוחלפו על ידי קבוצת ה- OH (קבוצת הידרוקסיל או קבוצת הידרוקסיה), הם אלכוהוליים. המאפיינים הכימיים נקבעים על ידי רדיקלים פחמן הידרוקסיל הקבוצה. אלכוהולים יוצרים סדרה הומולוגית נפרדת, בה כל נציג עוקב שונה מהחבר הקודם בהפרש הומולוגי המתאים = CH2. כל החומרים של המעמד הזה יכולים להיות מיוצגים על ידי הנוסחה: R - OH. עבור תרכובות מסוף מונטומיות, הנוסחה הכימית הכללית היא CnH2n + 1OH. על פי המינוח הבינלאומי, שמות ניתן לגזור פחמימנים עם תוספת של סיום -ol (מתנול, אתנול, propanol, וכו ').

זהו מעמד מאוד מגוון ומקיף.תרכובות כימיות. בהתאם למספר של קבוצות -OH במולקולה, הוא מחולק לאחד, שניים- atom, וכן הלאה - תרכובות polyatomic. התכונות הכימיות של אלכוהול גם תלוי התוכן של קבוצות hydroxy במולקולה. חומרים אלה הם ניטרליים ולא לנתק לתוך יונים במים, כגון חומצות חזקות או בסיסים חזקים. עם זאת, הם עשויים להציג חומצה חלשה (ירידה עם הגדלת משקל מולקולרי ו הסתעפות של שרשרת פחמימנים בסדרה של alcohols) ו בסיסיים (הגדלת עם הגדלת משקל מולקולרי ו הסתעפות של המולקולה) מאפיינים.

התכונות הכימיות של האלכוהולים תלויים בסוגהסידור המרחבי של האטומים: מולקולות הן עם איזומריזם של שרשרת ואיזומריזם של מיקום. בהתאם למספר המרבי של אג"ח בודדות של אטום הפחמן (מקושר לקבוצת הידרוקסיה) עם אטומי פחמן אחרים (עם 1, 2 או 3), אלכוהוליים (נורמליים), משניים או משלימים שלישוני הם נבדלים. באלכוהול העיקרי, קבוצה hydroxyl מחוברת אטום פחמן העיקרי. ב משני ו שלישוני - כדי משני ו שלישוני, בהתאמה. החל פרוזנול, איזומרים מופיעים שונים במקומם של קבוצת hydroxyl: אלכוהול פרופיל C3H7 - OH ו אלכוהול איזופרופיל CH3- (CHOH) -CH3.

ישנן מספר תגובות בסיסיות המאפיינות את התכונות הכימיות של אלכוהול:

1. כאשר אינטראקציה עם מתכות אלקליות או שלהםהידרוקסידים (תגובה של דטרוטציה) (למשל, אטומי מימן מוחלפים באטום מתכת), בהתאם לרדיקלים הפחמימנים, מתילטים, אתילטים, פרופילטים וכו 'מתקבלים, לדוגמה, נתרן פרופיל: 2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2.
2. כאשר אינטראקציה עם מרוכזחומצות הלוגן יוצרות נגזרות הלוגן פחמן: HBr + CH3CH2OH ↔ CH3CH2Br + H2O. תגובה זו הפיכה. כתוצאה מכך, החלפה nucleophilic על ידי יון הלוגן של קבוצת hydroxyl מתרחשת.
3. אלכוהול יכול להיות מחומצן כדי פחמן דו חמצני, כדיאלדהידים או לקטונים. אלכוהול לשרוף בנוכחות חמצן: 3O2 + C2H5OH → 2CO2 + 3H2O. תחת פעולה של סוכן חמצון חזק (חומצה כרומית, פרמנגנט אשלגן, וכו '), אלכוהידים ראשוניים מומרים לאלדהידים: C3H5OH → CH3COH + H2O, ואלכוהולים משניים - לקטונים: CH3- (CHOH) -CH3 → CH3- (CHO) -CH3 + H2O.
4. תגובת התייבשות נמשכת כאשר מחומם בנוכחות חומרים מייבשים (אבץ כלורי, חומצה גופרתית, וכן הלאה). כתוצאה מכך, alkenes נוצרים: C2H5OH → CH2 = CH2 + H2O.
5. תגובת האסטריפיקציה מתרחשת גם כאשרחימום בנוכחות תרכובות להתייבשות, אבל, בניגוד לתגובה הקודמת בטמפרטורה נמוכה יותר כדי ליצור אתרים: 2C2H5OH → C2H5O-C2H5O. עם חומצה גופרתית, התגובה מתרחשת בשני שלבים. ראשית, אסתר חומצה גופרתית נוצר: C2H5OH + H2SO4 → C2H5O-SO2OH + H2O, ואחריו חימום כדי 140 מעלות צלזיוס עודף אלכוהול נוצר, diethyl (המכונה לעתים קרובות גופרית) אתר: C2H5OH + C2H5O-SO2OH → C2H5O-C2H5O + H2SO4 .

תכונות כימיות של אלכוהוליים polyhydric,האנלוגיות עם התכונות הפיסיקליות שלהם תלויים בסוג הרדיקלים הפחמימנים המרכיבים את המולקולה, וכמובן, מספר קבוצות ההידרוקסיל שבתוכו. לדוגמה, אתילן גליקול CH3OH - CH3OH (נקודה רותחת 197 ° C), שהוא אלכוהול 2 אטום, הוא נוזל חסר צבע (יש לו טעם מתקתק), אשר miscible עם H2O וגם אלכוהול נמוך בכל יחסים. אתילן גליקול, בדומה להומולוגים הגבוהים שלו, נכנס לכל התגובות האופייניות לאלכוהול מונו-אטומי. גליצרול CH2OH - CHOH - CH2OH (נקודת רתיחה 290 מעלות צלסיוס) הוא נציג הפשוט ביותר של 3 אלכוהוליים אטומיים. זהו נוזל סמיך של טעם מתוק, שהוא כבד יותר מהמים, אך מעורב בו בכל הפרופורציות. הוא מומס באלכוהול. כל התגובות של אלכוהול monohydric גם אופייני גליצרול homologs שלה.

תכונות כימיות של אלכוהול לקבועכיווני היישום שלהם. הם משמשים דלק (bioethanol או biobutanol ואחרים), כמו ממיסים בתעשיות שונות; כחומר גלם לייצור של חומרים פעילי שטח ודטרגנטים; עבור סינתזה של חומרים פולימריים. חלק מחברי מחלקה זו של תרכובות אורגניות נמצאים בשימוש נרחב כמו חומרי סיכה או נוזלים הידראוליים, כמו גם לייצור תרופות וחומרים פעילים ביולוגית.