- แอลกอฮอล์คืออะไร?
- ประเภทของแอลกอฮอล์
- การเรียกชื่อแอลกอฮอล์
- คุณสมบัติทางกายภาพของแอลกอฮอล์
- คุณสมบัติทางเคมีของแอลกอฮอล์
- ความสำคัญของแอลกอฮอล์
- ตัวอย่างแอลกอฮอล์
เราอธิบายว่าแอลกอฮอล์คืออะไร การจำแนกประเภท การตั้งชื่อและคุณสมบัติ อีกทั้งตัวอย่างและความสำคัญในอุตสาหกรรม
แอลกอฮอล์มีหมู่ไฮดรอกซิลหนึ่งหมู่หรือมากกว่าติดอยู่กับอะตอมของคาร์บอนแอลกอฮอล์คืออะไร?
แอลกอฮอล์มีจริง สารประกอบทางเคมี อินทรีย์ ซึ่งมีกลุ่มเคมีไฮดรอกซิล (-OH) หนึ่งกลุ่มหรือมากกว่าในโครงสร้าง เชื่อมโยงโควาเลนต์ นิ่ง อะตอม ของคาร์บอนอิ่มตัว (นั่นคือ มีพันธะเดี่ยวกับอะตอมที่อยู่ติดกันเท่านั้น) ก่อตัวเป็นหมู่คาร์บินอล (-C-OH)
แอลกอฮอล์คือ สารประกอบ ออร์แกนิคทั่วไป ธรรมชาติที่มีบทบาทสำคัญใน สิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตโดยเฉพาะในการสังเคราะห์สารอินทรีย์
ชื่อมาจากภาษาอาหรับ อัล-คูคูลซึ่งแปลตามตัวอักษรว่า "วิญญาณ" หรือ "ของเหลวกลั่น" เนื่องจากนักเล่นแร่แปรธาตุชาวมุสลิมโบราณเรียกแอลกอฮอล์ว่า "วิญญาณ" และทำให้วิธีการของ . สมบูรณ์แบบยิ่งขึ้น การกลั่น ในศตวรรษที่ 9 การศึกษาในภายหลังอนุญาตให้ทราบลักษณะทางเคมีของสารประกอบเหล่านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการมีส่วนร่วมของ Lavoisier เกี่ยวกับ การหมัก ของ ยีสต์ ของเบียร์
แอลกอฮอล์อาจเป็นพิษและอาจถึงตายได้ต่อร่างกายมนุษย์หากกินเข้าไปในปริมาณที่สูง นอกจากนี้ เมื่อบริโภคโดย มนุษย์,สามารถทำหน้าที่เป็นสารกดประสาทของ ระบบประสาทส่วนกลางทำให้เกิดภาวะมึนเมาและกระตุ้นพฤติกรรมที่ไม่ถูกยับยั้งมากกว่าปกติ
ในทางกลับกัน แอลกอฮอล์มีคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียและน้ำยาฆ่าเชื้อที่อนุญาตให้ใช้ใน อุตสาหกรรมเคมี และในด้านการแพทย์
ประเภทของแอลกอฮอล์
แอลกอฮอล์สามารถจำแนกได้ตามจำนวนกลุ่มไฮดรอกซิลที่มีอยู่ในโครงสร้าง:
โมโนแอลกอฮอล์หรือแอลกอฮอล์ ประกอบด้วยหมู่ไฮดรอกซิลกลุ่มเดียว ตัวอย่างเช่น:
โพลิแอลกอฮอล์หรือโพลิออล มีหมู่ไฮดรอกซิลมากกว่าหนึ่งกลุ่ม ตัวอย่างเช่น:
อีกวิธีหนึ่งในการจำแนกแอลกอฮอล์คือตามตำแหน่งของคาร์บอนที่ติดกลุ่มไฮดรอกซิล โดยคำนึงถึงจำนวนอะตอมของคาร์บอนที่คาร์บอนนี้ติดอยู่ด้วย:
- แอลกอฮอล์เบื้องต้น. หมู่ไฮดรอกซิล (-OH) ตั้งอยู่บนคาร์บอนที่เชื่อมโยงกับอะตอมของคาร์บอนเดี่ยวอีกตัวหนึ่ง ตัวอย่างเช่น:
- แอลกอฮอล์รอง หมู่ไฮดรอกซิล (-OH) ตั้งอยู่บนคาร์บอนที่เชื่อมโยงกับอะตอมของคาร์บอนที่แตกต่างกันอีกสองอะตอม ตัวอย่างเช่น:
- แอลกอฮอล์ในระดับอุดมศึกษา หมู่ไฮดรอกซิล (-OH) ตั้งอยู่บนคาร์บอนที่เชื่อมโยงกับอะตอมของคาร์บอนอื่นอีกสามอะตอม ตัวอย่างเช่น:
การเรียกชื่อแอลกอฮอล์
เช่นเดียวกับสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ แอลกอฮอล์มีชื่อต่างกัน ซึ่งเราจะอธิบายด้านล่าง:
- วิธีดั้งเดิม (ไม่ใช่ระบบ) ก่อนอื่นเลย ให้ความสนใจกับห่วงโซ่คาร์บอนที่ไฮดรอกซิล (โดยทั่วไปคืออัลเคน) ยึดเกาะ เพื่อรักษาคำที่ใช้ตั้งชื่อ เติมคำว่า "แอลกอฮอล์" ก่อนแล้วเติม คำต่อท้าย -ilic แทน -ano ตัวอย่างเช่น:
- ถ้าเป็นสายมีเทนจะเรียกว่า เมทิลแอลกอฮอล์.
- ถ้าเป็นโซ่อีเทนจะเรียกว่า เอทิลแอลกอฮอล์.
- ถ้าเป็นโซ่โพรเพนจะเรียกว่า โพรพิลแอลกอฮอล์.
- วิธี IUPAC เช่นเดียวกับวิธีก่อนหน้านี้จะให้ความสนใจ ไฮโดรคาร์บอน สารตั้งต้น เพื่อกู้ชื่อของมันและเพิ่มการลงท้าย -ol แทน -ano ตัวอย่างเช่น:
- ถ้าเป็นสายมีเทนจะเรียกว่า เมทานอล.
- ถ้าเป็นโซ่อีเทนจะเรียกว่า เอทานอล.
- ถ้าเป็นโซ่โพรเพนจะเรียกว่า โพรพานอล.
ในที่สุด จำเป็นต้องระบุตำแหน่งของกลุ่มไฮดรอกซิลในสายโซ่ในทางใดทางหนึ่ง ซึ่งจะใช้ตัวเลขนำหน้าชื่อ สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าสายไฮโดรคาร์บอนที่ยาวที่สุดจะถูกเลือกให้เป็นสายโซ่หลักเสมอ และควรเลือกตำแหน่งของกลุ่มไฮดรอกซิลโดยใช้หมายเลขที่น้อยที่สุด ตัวอย่างเช่น: 2-บิวทานอล
คุณสมบัติทางกายภาพของแอลกอฮอล์
แอลกอฮอล์โดยทั่วไป ของเหลว ไม่มีสีซึ่งมีกลิ่นเฉพาะตัว แม้ว่าจะมีความอุดมสมบูรณ์น้อยกว่า แต่ก็สามารถมีอยู่ใน สถานะของแข็ง. พวกมันละลายได้ในน้ำเนื่องจากหมู่ไฮดรอกซิล (-OH) มีความคล้ายคลึงกันบางอย่างกับโมเลกุลของน้ำ (H2O) ซึ่งทำให้พวกมันสร้างพันธะไฮโดรเจน ในแง่นี้ แอลกอฮอล์ที่ละลายน้ำได้มากที่สุดคือแอลกอฮอล์ที่มีมวลโมเลกุลต่ำที่สุด กล่าวคือ แอลกอฮอล์ที่มีโครงสร้างที่เล็กกว่าและเรียบง่ายกว่า เมื่อจำนวนอะตอมของคาร์บอนและความซับซ้อนของสายโซ่คาร์บอนเพิ่มขึ้น แอลกอฮอล์ที่ละลายน้ำได้น้อยลงก็จะอยู่ในน้ำ
ดิ ความหนาแน่น แอลกอฮอล์จะมากขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของจำนวนอะตอมของคาร์บอนและกิ่งก้านของสายโซ่ไฮโดรคาร์บอน ในทางกลับกัน การก่อตัวของพันธะไฮโดรเจนไม่เพียงแต่ส่งผลต่อความสามารถในการละลาย แต่ยังรวมถึง จุดหลอมเหลว Y เดือด. ยิ่งสายโซ่ไฮโดรคาร์บอนมีขนาดใหญ่ขึ้น ก็ยิ่งมีกลุ่มไฮดรอกซิลมากขึ้นและมีกิ่งก้านมาก ค่าของคุณสมบัติทั้งสองนี้จะยิ่งสูงขึ้น
คุณสมบัติทางเคมีของแอลกอฮอล์
แอลกอฮอล์มีลักษณะไดโพลคล้ายกับของ น้ำเนื่องจากมีหมู่ไฮดรอกซิล ทำให้สารเหล่านี้มีขั้ว (มีขั้วบวกและขั้วลบ)
ด้วยเหตุนี้แอลกอฮอล์จึงสามารถประพฤติตัวเหมือน กรด หรือเป็นเบสขึ้นอยู่กับรีเอเจนต์ที่ทำปฏิกิริยากับ ตัวอย่างเช่น ถ้าแอลกอฮอล์ทำปฏิกิริยากับเบสแก่ กลุ่มไฮดรอกซิลจะสลายตัวและออกซิเจนจะคงประจุลบไว้ โดยทำหน้าที่เหมือนกรด
ในทางตรงกันข้าม หากแอลกอฮอล์ต้องเผชิญกับกรดที่แรงมาก คู่อิเล็กทรอนิกส์ของออกซิเจนจะทำให้กลุ่มไฮดรอกซิลโปรโตเนต ได้ประจุบวกและทำตัวเป็นเบสอ่อน
ในทางกลับกัน แอลกอฮอล์สามารถมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมีต่อไปนี้:
- ฮาโลเจน แอลกอฮอล์ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนเฮไลด์เพื่อให้อัลคิลเฮไลด์และน้ำ แอลกอฮอล์ระดับตติยภูมิตอบสนองได้ง่ายกว่าแอลกอฮอล์ปฐมภูมิและทุติยภูมิ ตัวอย่างของปฏิกิริยาเหล่านี้ ได้แก่
- ออกซิเดชัน.แอลกอฮอล์ถูกออกซิไดซ์โดยทำปฏิกิริยากับสารประกอบออกซิไดซ์บางชนิด ทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดของแอลกอฮอล์ที่ออกซิไดซ์ (หลัก ทุติยภูมิ หรือตติยภูมิ) ตัวอย่างเช่น:
- แอลกอฮอล์เบื้องต้น. เกิดขึ้นหากเมื่อถูกออกซิไดซ์ จะสูญเสียอะตอมไฮโดรเจนที่เกาะติดกับคาร์บอน ซึ่งจะไปเกาะกับกลุ่มไฮดรอกซิล พวกมันจะก่อตัวเป็นอัลดีไฮด์ ในทางกลับกัน ถ้าพวกมันสูญเสียไฮโดรเจนสองอะตอมจากคาร์บอนนี้ พวกมันจะก่อตัวเป็นกรดคาร์บอกซิลิก
-
- แอลกอฮอล์รอง เมื่อออกซิไดซ์ จะสูญเสียอะตอมไฮโดรเจนพันธะคาร์บอนเพียงอะตอมเดียวที่มีหมู่ไฮดรอกซิลและก่อตัวเป็นคีโตน
- แอลกอฮอล์ในระดับอุดมศึกษา มีความทนทานต่อ ออกซิเดชันนั่นคือไม่เกิดปฏิกิริยาออกซิไดซ์เว้นแต่จะมีการกำหนดเงื่อนไขเฉพาะเจาะจงไว้
- ดีไฮโดรจีเนชัน แอลกอฮอล์ (เฉพาะระดับประถมศึกษาและมัธยมศึกษา) เมื่ออยู่ในระดับสูง อุณหภูมิ และเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยาบางชนิด พวกมันจะสูญเสียไฮโดรเจนไปก่อตัวเป็นอัลดีไฮด์และคีโตน
- การคายน้ำ ประกอบด้วยการเพิ่มกรดแร่ลงในแอลกอฮอล์เพื่อแยกกลุ่มไฮดรอกซิลและรับอัลคีนที่สอดคล้องกันผ่านกระบวนการกำจัด
ความสำคัญของแอลกอฮอล์
แอลกอฮอล์เป็นสารที่มีคุณค่าทางเคมีสูง อะไร วัตถุดิบใช้เพื่อให้ได้สารประกอบอินทรีย์อื่นๆ ในห้องปฏิบัติการ เป็นส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมในชีวิตประจำวัน เช่น น้ำยาฆ่าเชื้อ น้ำยาทำความสะอาด ตัวทำละลาย เบสน้ำหอม
พวกเขายังใช้ในการผลิต เชื้อเพลิง, โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมอาหาร เชื้อเพลิงชีวภาพ, ทางเลือกแทนของ แหล่งกำเนิดฟอสซิล. เป็นเรื่องปกติที่จะเห็นได้ในโรงพยาบาล ชุดปฐมพยาบาล หรืออื่นๆ
ในทางกลับกัน แอลกอฮอล์บางชนิดมีไว้เพื่อการบริโภคของมนุษย์ (โดยเฉพาะเอธานอล) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสุราจำนวนมากในระดับความประณีตและความเข้มข้นที่แตกต่างกัน
ตัวอย่างแอลกอฮอล์
ตัวอย่างแอลกอฮอล์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในแต่ละวัน ได้แก่
- เมทานอลหรือเมทิลแอลกอฮอล์ (CH3OH)
- เอทานอลหรือเอทิลแอลกอฮอล์ (C2H5OH)
- 1-โพรพานอล โพรพานอล หรือโพรพิลแอลกอฮอล์ (C3H7OH)
- ไอโซบิวทานอล (C4H9OH)