Właściwości fizyczne i chemiczne alkoholi monohydroksylowych

Właściwości fizyczne alkoholi monohydroksylowych są ściśle związane z ich strukturą molekularną:

• Wysokie temperatury wrzenia (ze względu na wiązania wodorowe), rosnące wraz z długością łańcucha węglowego
• Niższe temperatury wrzenia dla bardziej rozgałęzionych łańcuchów
• Rozpuszczalność w wodzie maleje wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej
• Alkohole o niższej rzędowości mają niższe temperatury topnienia i wyższe temperatury wrzenia niż ich odpowiedniki o wyższej rzędowości

Highlight: Zjawisko kontrakcji - objętość mieszaniny alkoholu z wodą jest mniejsza niż suma objętości składników przed zmieszaniem.

Etanol to przykład alkoholu monohydroksylowego o charakterystycznych właściwościach:

• Bezbarwna, lotna ciecz
• Charakterystyczny zapach i ostry smak
• Dobra rozpuszczalność w wodzie

Właściwości chemiczne alkoholi monohydroksylowych obejmują szereg reakcji:

1. Spalanie: C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
2. Reakcja z sodem: 2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2
3. Reakcja z bromowodorem: C2H5OH + HBr → C2H5Br + H2O
4. Reakcja eliminacji: CH3-CH2-OH → CH2=CH2 + H2O
5. Utlenianie: alkohole I-rzędowe do aldehydów, II-rzędowe do ketonów

Example: Utlenianie etanolu: CH3-CH2-OH + [O] → CH3-CHO + H2O

Alkohole wykazują również słabe właściwości zasadowe i mogą tworzyć estry w reakcji z kwasami.

Etery i otrzymywanie alkoholi monohydroksylowych

Etery to związki organiczne o ogólnym wzorze R1-O-R2, gdzie R1 i R2 są grupami alkilowymi lub arylowymi.

Definition: Etery to związki, w których dwie grupy organiczne są połączone przez atom tlenu.

Etery mają słabo zasadowy charakter ze względu na obecność dwóch niewiążących par elektronowych na atomie tlenu.

Otrzymywanie alkoholi monohydroksylowych może odbywać się różnymi metodami:

1. Przyłączenie H2O do alkenu: CH2=CH2 + H2O → CH3-CH2-OH
2. Wymiana fluorowca we fluorowcopochodnej: CH3-CH2-CH2-Br + KOH → CH3-CH2-CH2-OH + KBr
3. Redukcja związków zawierających grupę karbonylową

Example: Otrzymywanie etanolu przez fermentację glukozy: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

Specyficzne metody otrzymywania:

• Etanol: fermentacja cukrów
• Metanol: synteza z tlenku węgla i wodoru (CO + 2H2 → CH3OH)

Highlight: Reakcje otrzymywania alkoholi często opierają się na addycji nukleofilowej lub substytucji nukleofilowej.

Zastosowanie alkoholi monohydroksylowych jest szerokie i obejmuje m.in. produkcję rozpuszczalników, paliw, środków dezynfekujących oraz syntezę innych związków organicznych.