Struktur, sifat, tata nama dan penggunaan alkohol

itu alkohol mereka adalah senyawa organik yang ditandai dengan memiliki gugus hidroksil (-OH) yang terkait dengan karbon jenuh; yaitu, karbon yang dihubungkan dengan empat atom dengan ikatan sederhana (tanpa ikatan rangkap atau rangkap tiga).

Formula generik untuk keluarga senyawa yang luas dan serbaguna ini adalah ROH. Untuk dianggap sebagai alkohol dalam pengertian kimiawi, gugus OH harus menjadi yang paling reaktif dari struktur molekul. Ini penting untuk dapat ditegaskan, di antara beberapa molekul dengan gugus OH, yang satu adalah alkohol.

Salah satu alkohol klasik dan paling dikenal dalam budaya populer, adalah etil alkohol atau etanol, CH₃CH₂OH. Tergantung pada asal alami mereka, dan oleh karena itu lingkungan kimianya, campurannya dapat berasal dari spektrum rasa yang tidak terbatas; beberapa, yang bahkan menunjukkan perubahan positif ke langit-langit dengan terbangnya tahun.

Mereka adalah campuran senyawa organik dan anorganik dengan etil alkohol, yang menimbulkan konsumsi mereka dalam acara sosial dan keagamaan sejak sebelum Kristus; seperti yang terjadi dengan anggur anggur, atau dengan gelas yang disajikan untuk perayaan, selain pukulan, permen, panettone, dll..

Kenikmatan minuman ini, dengan moderasi, adalah buah dari sinergi antara etil alkohol dan matriks kimia di sekitarnya; tanpanya, sebagai zat murni, ia menjadi sangat berbahaya dan memicu serangkaian konsekuensi negatif bagi kesehatan.

Karena alasan inilah konsumsi campuran berair CH₃CH₂OH, seperti yang dibeli di apotek untuk tujuan antiseptik, merupakan risiko besar bagi tubuh.

Alkohol lain yang juga sangat populer adalah mentol dan gliserol. Yang terakhir, serta eritrol, ditemukan sebagai aditif dalam banyak makanan untuk mempermanis dan mengawetkannya selama penyimpanan. Ada entitas pemerintah yang menentukan alkohol dapat digunakan atau dikonsumsi tanpa efek samping.

Meninggalkan penggunaan alkohol sehari-hari, secara kimia mereka adalah zat yang sangat serbaguna, karena mulai dari mereka, senyawa organik lainnya dapat disintesis; sedemikian rupa sehingga beberapa penulis berpikir bahwa dengan selusin dari mereka Anda dapat membuat semua senyawa yang diperlukan untuk hidup di pulau terpencil.

Indeks

• 1 Struktur alkohol
  • 1.1 Karakter amfifilik
  • 1.2 Struktur R
• 2 Sifat fisik dan kimia
  • 2.1 Titik didih
  • 2.2 Kapasitas pelarut
  • 2.3 Amfoterisme
• 3 Nomenklatur
  • 3.1 Nama umum
  • 3.2 sistem IUPAC
• 4 Sintesis
  • 4.1 Hidrasi alkena
  • 4.2 Proses Oxo
  • 4.3 Fermentasi karbohidrat
• 5 Penggunaan
  • 5.1 Minuman
  • 5.2 Bahan baku kimia
  • 5.3 Pelarut
  • 5.4 Bahan Bakar
  • 5.5 Antiseptik
  • 5.6 Penggunaan lainnya
• 6 Referensi

Struktur alkohol

Alkohol memiliki formula umum ROH. Gugus OH dihubungkan dengan gugus alkil R, yang strukturnya bervariasi dari satu alkohol ke alkohol lainnya. Penyatuan antara R dan OH adalah melalui ikatan kovalen sederhana, R-OH.

Gambar berikut menunjukkan tiga struktur generik untuk alkohol, dengan mengingat bahwa atom karbon jenuh; yaitu, bentuk empat tautan sederhana.

Seperti yang diamati, R dapat berupa struktur karbon selama ia tidak memiliki substituen yang lebih reaktif daripada gugus OH.

Untuk kasus alkohol primer, 1, gugus OH terkait dengan karbon primer. Ini mudah diverifikasi dengan mengamati bahwa atom di tengah tetrahedron kiri terkait dengan R dan dua H.

Alkohol sekunder, ke-2, diverifikasi dengan karbon dari tetrahedron pusat yang sekarang terhubung dengan dua kelompok R dan satu H.

Dan akhirnya, Anda memiliki alkohol tersier, ke-3, dengan karbon yang terhubung ke tiga kelompok R.

Karakter amfiphilic

Tergantung pada jenis karbon yang terkait dengan OH, ia memiliki klasifikasi alkohol primer, sekunder dan tersier. Perbedaan struktural di antara mereka sudah dirinci dalam tetrahedra. Tetapi, semua alkohol, apa pun strukturnya, memiliki kesamaan: sifat amfifilik.

Tidak perlu mendekati struktur untuk melihatnya, tetapi cukup dengan rumus kimianya, ROH. Kelompok alkil hampir seluruhnya terdiri dari atom karbon, "mempersenjatai" kerangka hidrofobik; yaitu berinteraksi sangat lemah dengan air.

Di sisi lain, gugus OH dapat membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air, sehingga bersifat hidrofilik; yaitu, mencintai atau memiliki ketertarikan pada air. Kemudian, alkohol memiliki kerangka hidrofobik, melekat pada kelompok hidrofilik. Mereka apolar dan kutub pada saat yang sama, yang sama dengan mengatakan bahwa mereka adalah zat amfifilik.

R-OH

(Hidrofobik) - (Hidrofilik)

Seperti yang akan dijelaskan pada bagian selanjutnya, sifat amfifil alkohol menentukan beberapa sifat kimianya.

Struktur R

Grup alkil R dapat memiliki struktur apa pun, namun penting karena memungkinkan untuk membuat katalog alkohol.

Misalnya, R dapat berupa rantai terbuka, seperti halnya dengan etanol atau propanol; bercabang, seperti t-butyl alcohol, (CH₃)₂CHCH₂OH; dapat berbentuk siklis, seperti dalam kasus sikloheksanol; atau mungkin memiliki cincin aromatik, seperti pada benzyl alkohol, (C₆H₅CH₂OH, atau dalam 3-Phenylpropanol, (C₆H₅CH₂CH₂CH₂OH.

Rantai R bahkan mungkin memiliki substituen seperti halogen atau ikatan rangkap, seperti untuk alkohol 2-kloroetanol dan 2-Buten-1-ol (CH₃CH₂= CHCH₂OH).

Mengingat struktur R, klasifikasi alkohol menjadi kompleks. Oleh karena itu klasifikasi berdasarkan strukturnya (alkohol 1, 2 dan 3) lebih sederhana tetapi kurang spesifik, meskipun cukup untuk menjelaskan reaktivitas alkohol.

Sifat fisik dan kimia

Titik didih

Salah satu sifat utama alkohol adalah alkohol dikaitkan melalui ikatan hidrogen.

Gambar atas menunjukkan bagaimana dua molekul ROH membentuk ikatan hidrogen satu sama lain. Berkat ini, alkohol biasanya cair dengan titik didih tinggi.

Misalnya, etil alkohol memiliki titik didih 78,5 ° C. Nilai ini meningkat karena alkohol menjadi lebih berat; yaitu, kelompok R memiliki massa atau jumlah atom yang lebih besar. Jadi, n-butil alkohol, CH₃CH₂CH₂CH₂OH, ia memiliki titik didih 97ºC, hampir tidak di bawah air.

Gliserol adalah salah satu alkohol dengan titik didih tertinggi: 290ºC.

Mengapa Karena tidak hanya massa atau struktur R yang mempengaruhi, tetapi juga jumlah gugus OH. Gliserol memiliki tiga OH dalam strukturnya: (HO) CH₂CH (OH) CH₂(OH) Ini membuatnya mampu membentuk banyak jembatan hidrogen dan menjaga molekul mereka bersama dengan kekuatan yang lebih besar.

Di sisi lain, beberapa alkohol bersifat padat pada suhu kamar; sebagai gliserol yang sama pada suhu di bawah 18 ° C. Karena itu, klaim bahwa semua alkohol adalah zat cair adalah tidak benar.

Kapasitas pelarut

Di rumah-rumah, sangat umum untuk menggunakan alkohol isopropil untuk menghilangkan noda yang sulit dihilangkan di permukaan. Kapasitas pelarut ini, sangat berguna untuk sintesis kimia, karena sifat amfifilnya, yang dijelaskan sebelumnya.

Lemak dicirikan oleh hidrofobik: itulah sebabnya sulit untuk menghilangkannya dengan air. Namun, tidak seperti air, alkohol memiliki bagian hidrofobik dalam strukturnya.

Jadi, gugus alkil R-nya berinteraksi dengan lemak, sedangkan gugus OH membentuk ikatan hidrogen dengan air, membantu menggantikannya.

Anfoterismo

Alkohol dapat bereaksi sebagai asam dan basa; yaitu, mereka adalah zat amfoter. Ini diwakili oleh dua persamaan kimia berikut:

ROH + H⁺  => ROH₂⁺

ROH + OH^-  => RO^-

RO^- adalah formula umum dari apa yang dikenal sebagai alkoksida.

Nomenklatur

Ada dua cara penamaan alkohol, yang kompleksitasnya akan tergantung pada struktur yang sama.

Nama umum

Alkohol dapat disebut dengan nama umum mereka. Apa mereka Untuk ini, nama grup R harus diketahui, yang berakhiran -ico ditambahkan, dan itu didahului dengan kata 'alkohol'. Misalnya, CH₃CH₂CH₂OH adalah propil alkohol.

Contoh lain adalah:

-CH₃OH: alkohol metil

-(CH₃)₂CHCH₂OH: alkohol isobutil

-(CH₃)₃COH: alkohol tert-butil

Sistem IUPAC

Adapun nama-nama umum, Anda harus mulai dengan mengidentifikasi R. Keuntungan dari sistem ini adalah jauh lebih akurat daripada yang lain.

R, menjadi kerangka karbon, mungkin memiliki cabang atau beberapa rantai; rantai terpanjang, yaitu, dengan lebih banyak atom karbon, adalah rantai yang akan diberi nama alkohol.

Untuk nama alkana rantai terpanjang, akhiran 'l' ditambahkan. Itu sebabnya CH₃CH₂OH disebut etanol (CH₃CH₂- + OH).

Secara umum, OH harus memiliki pencacahan sesedikit mungkin. Misalnya, BRCH₂CH₂CH₂(OH) CH₃ itu disebut 4-Bromo-2-butanol, dan bukan 1-Bromo-3-butanol.

Sintesis

Hidrasi alkena

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

Alkena-alkena ini dapat diubah menjadi alkohol dengan penambahan langsung air atau dengan reaksi alkena dengan asam sulfat, diikuti dengan penambahan air yang membelah asam, menyebabkan alkohol.

Proses Oxo

Di hadapan katalis yang sesuai, alkena bereaksi dengan karbon monoksida dan hidrogen untuk menghasilkan aldehida. Aldehida dapat dengan mudah direduksi menjadi alkohol melalui reaksi hidrogenasi katalitik.

Seringkali ada sinkronisasi proses okso sehingga reduksi aldehida hampir bersamaan dengan pembentukannya.

Katalis yang paling umum digunakan adalah octocarbonyl dicobalt, yang diperoleh dari reaksi antara cobalt dan karbon monoksida.

Fermentasi karbohidrat

Fermentasi karbohidrat oleh ragi masih sangat penting dalam produksi etanol dan alkohol lainnya. Gula berasal dari tebu atau pati yang diperoleh dari biji-bijian yang berbeda. Karena alasan ini, etanol juga disebut "butiran alkohol"

Penggunaan

Minuman

Meskipun itu bukan fungsi utama alkohol, keberadaan etanol dalam beberapa minuman adalah salah satu pengetahuan paling populer. Dengan demikian, etanol, produk fermentasi tebu, anggur, apel, dll, hadir dalam berbagai minuman untuk konsumsi sosial.

Bahan baku kimia

-Metanol digunakan dalam produksi formaldehida, melalui oksidasi katalitiknya. Formaldehyde digunakan dalam pembuatan plastik, cat, tekstil, bahan peledak, dll..

-Butanol digunakan dalam produksi butana etanoat, ester yang digunakan sebagai penyedap dalam industri makanan dan dalam kembang gula..

-Alkohol allyl digunakan dalam produksi ester, termasuk diallyl phthalate dan diallyl isophthalate, yang berfungsi sebagai monomer.

-Fenol digunakan dalam produksi resin, pembuatan nilon, deodoran, kosmetik, dll..

-Alkohol dengan rantai linier 11-16 atom karbon digunakan sebagai zat antara untuk mendapatkan plastisiser; misalnya, polivinil klorida.

-Alkohol lemak yang disebut digunakan sebagai zat antara dalam sintesis deterjen.

Pelarut

-Metanol digunakan sebagai pengencer cat, seperti 1-butanol dan isobutyl alkohol.

-Etil alkohol digunakan sebagai pelarut dari banyak senyawa yang tidak larut dalam air, digunakan sebagai pelarut dalam cat, kosmetik, dll..

-Alkohol berlemak digunakan sebagai pelarut dalam industri tekstil, pewarna, deterjen, dan cat. Isobutanol digunakan sebagai pelarut dalam bahan pelapis, cat dan perekat.

Bahan bakar

-Metanol digunakan sebagai bahan bakar di mesin pembakaran internal dan aditif bensin untuk meningkatkan pembakaran.

-Etil alkohol digunakan dalam kombinasi dengan bahan bakar fosil dalam kendaraan bermotor. Untuk itu, wilayah Brasil yang luas ditakdirkan untuk penanaman tebu untuk produksi etil alkohol. Alkohol ini memiliki keuntungan hanya menghasilkan karbon dioksida dalam pembakarannya.

Ketika etil alkohol dibakar, ia menghasilkan nyala api yang bersih dan tidak berasap, itulah sebabnya ia digunakan sebagai bahan bakar di kompor.

-Alkohol gel diproduksi dengan menggabungkan metanol atau etanol dengan kalsium asetat. Alkohol ini digunakan sebagai sumber panas di kompor lapangan, dan karena tumpah itu lebih aman daripada alkohol cair.

-Biobutanol yang disebut digunakan sebagai bahan bakar dalam transportasi, seperti isopropil alkohol yang dapat digunakan sebagai bahan bakar; meskipun penggunaannya tidak dianjurkan.

Antiseptik

Isopropil alkohol pada konsentrasi 70% digunakan sebagai antiseptik eksternal untuk menghilangkan kuman dan retardasi pertumbuhan. Demikian juga, etil alkohol digunakan untuk tujuan ini.

Penggunaan lainnya

Cyclohexanol dan methylcyclohexanol digunakan dalam finishing tekstil, pemrosesan furnitur dan penghilang noda.

Referensi

1. Graham Solomons TW., Craig B. Fryhle. (2011). Kimia Organik. Amina (10^th edisi.). Wiley Plus.
2. Carey F. (2008). Kimia Organik (Edisi keenam). Mc Graw Hill.
3. Morrison dan Boyd. (1987). Kimia organik (Edisi kelima). Addison-Wesley Iberoamericana.
4. Dr. JA Colapret. (s.f.). Alkohol. Diperoleh dari: colapret.cm.utexas.edu
5. Kemitraan Pendidikan Farmakologi Alkohol. (s.f.). Apa itu alkohol? Universitas Duke. Diperoleh dari: sites.duke.edu
6. Whittemore F. (s.f.). Jenis & penggunaan alkohol. Diperoleh dari: livestrong.com
7. Wikipedia. (2018). Alkohol Diperoleh dari: en.wikipedia.org