IX - АЛКОХОЛИ

Хајде да се играмо! :)

Ријешите укрштеницу:

1.      Двохидроксилни алкохол, користи се за производњу антифриза.

2.      Алкохоли који имају двије или више хидроксилних  група.

3.     Функционална група алкохола.

4.  Реакција алкохола у којој као производ настаје алкен, са одговарајућим бројем угљеникових атома.

5.      Оксидацијом секундарних алкохола са благим оксидационим средствима настају ...

6.      У ком својству се користи етанол, при изради дезодоранса, парфема, колоњске воде и сличних козметичких производа?

7.      Једињења која настају у реакцији алкохола са натријумом.

8.      Алкохол, отрован, први члан хомологног низа алкохола.

IX - ГЛИЦЕРОЛ

Глицерол (глицерин) је најпознатији полихидроксилни алкохол. Веома је распрострањен у природи; он је основна компонента природних производа: масти, уља и фосфолипида. То је хигроскопна (која привлачи, упија влагу из ваздуха и усљед тога бубри), у води растворљива нетоксична супстанца високе тачке кључања и слаткастог је укуса.

Глицерол се некад добијао искључиво из масти и уља, као споредни производ при фабрикацији сапуна. Данас се производи у великим количинама из пропена.

Хемијску реакцију оксидације глицерола са калијум-перманганатом можете погледати овдје: https://www.youtube.com/watch?v=kA12Y-B-U08.

Употребљава се у многим фармацеутским и козметичким производима (служи као средство за задржавање влаге), индустрији дувана (као омекшивач), текстила, у прехрамбеној индустрији (као средство за конзервирање), за пуњење електричних цигарета, итд.

Естар нитратне киселине и глицерола, нитроглицерин је познат као експлозив. Необично је осјетљив на удар због чега се, ради лакшег руковања, апсорбује на порозном материјалу; таква смјеса се назива динамит. Он се употребљава као експлозив у рударству, грађевинарству, при изградњи путева, итд. Мијешањем са нитратима целулозе добијају се разне врсте барута. У медицини се употребљава код срчаних обољења.

ЧОКОЛАДА

Волите чоколаду? Претпостављам да је ваш одговор ДА, као и већине људи на планети. :) 

Слатка, укусна и једном ријечју - савршена посластица, свима мами осмијех на лице, а колико заправо знате о њој? 

Овдје вам представљам неке занимљиве чињенице о чоколади ...

Чоколада је посластичарски производ који се прави од какаоа, масти, заслађивача и других додатака. Добра чоколада се данас прави од одабраних какао зрна или њихове мјешавине. Три основне и најбоље врсте су форестеро, криоло и тринитарио. За квалитет чоколаде изузетно је важан процес обраде. С обзиром на то да сјеме има горак укус, неопходно је да се изврши ферментација како би се добила чудесна арома и одговарајућа боја. Зрна се љуште, суше, пеку, дробе, мељу, чиме се добија какао маса од које настају какао бутер и прах. Од њих се праве различите врсте чоколаде, а данас је њена производња мултинационални бизнис. Између четрдесет и педесет милиона људи на свијету живи од индустрије чоколаде, а само у Белгији је тај број око седамнаест хиљада. 

Зашто волимо чоколаду?

Чоколада садржи велики број хемијских састојака, који благотворно дјелују на наше здравље, а и расположење. Фенилетиламин, супстанца која се јавља и кад смо заљубљени, се у одређеним дозама налази и у чоколади, те се једно вријеме сматрало да особе којима недостаје љубав често једу чоколаду. Данас се такво гледиште измјенило, с обзиром да је утврђено да се највећи дио фенилетиламина који се налази у чоколади брзо разгради и то прије него што стигне до мозга, те је његов утицај минималан, осим код особа осјетљивих и на мале дозе ове супстанце. Међутим, чињеница је да у тренутку када чоколада почиње да се топи у устима, мозак је много јаче стимулисан него узбуђењем које изазива пољубац.

Тамна (црна) чоколада садржи велику концентрацију флавоноида. Они дају горак и специфичан укус, али и осјећај доброг расположења због којег многи од нас обожавају чоколаду. Флавоноиди нису само примамљиви непцима, они су и важни антиоксиданси који смањују ризик од најразличитијих болести, па и од рака. Тамна чоколада помаже рад срца, смањује крвни притисак и разину лошег холестерола и то чак за 10%, јер је богата полифенолима. 

Просјечан Швајцарац годишње поједе око 10kg чоколаде, па вјероватно зато и имају најмањи број забиљежених случајева срчаних удара. 

Ту није крај позитивних учинака тамне чоколаде. Доказано је да она стимулира производњу ендорфина (хормона среће), а садржи и серотонин, хормон који стабилизује расположење. 

У чоколади се налазе и теобромин, те ниска концентрација кофеина, који дају благи стимулативни учинак. Црна чоколада садржи и калијум, магнезијум, фосфор, калцијум, натријум и жељезо. Сви ови састојци чине чоколаду корисним додатком исхрани.

IX - АЛКОХОЛИ

АЦИКЛИЧНА ОРГАНСКА ЈЕДИЊЕЊА СА КИСЕОНИКОМ

До сада смо изучавали органска једињења која у свом саставу имају само два елемента: угљеник и водоник, а данас почињемо са изучавањем органских једињења која у свом саставу имају и кисеоник. Упознаћемо се са појмом алкохола, карбоксилних киселина, естара, са хемијским формулама најзначајнијих представника ових класа једињења, као и са њиховим својствима и примјеном.

Кисеоник у органским једињењима може да гради једноструку и двоструку везу. Везу са атомом угљеника кисеоник може остварити на различите начине. Он тако образује различите функционалне групе, а самим тим и различите класе органских једињења.

Шта је функционална група?

Функционална група је дио молекула (атом или група атома) који одређује његове физичке и хемијске особине.

АЛКОХОЛИ 

  

                                                                                                                           

Алкохоли су органска једињења која, поред угљеника и водоника, садрже и кисеоник, односно у свом молекулу садрже хидроксилну групу везану за угљеников атом алкил групе. Како је ознака за алкил групу R-, општа формула алкохола је R-OH, односно:

C_nH_2n+1OH

За један угљеников атом у алкохолу може бити везана само једна хидроксилна група.

Према томе, замјеном по једног атома водоника у молекулу угљоводоника могу се извести формуле алкохола са једном, двије или више хидроксилних група.

Нпр. замјеном једног водоника у молекулу метана хидроксилном групом, добијамо алкохол метанол.

CH₃OH                 метанол

Према броју хидроксилних група алкохоли се дијеле на монохидроксилне (једна хидроксилна група) и полихидроксилне (двије или више хидроксилних група). По IUPAC номенклатури монохидроксилни засићени алкохоли добијају називе тако што се на назив алкана са истим бројем угљеникових атома, дода наставак –ол.

Хомологни низ алкохола:

Сви горе наведени алкохоли имају по једну хидроксилну групу и спадају у монохидроксилне алкохоле. Алкохоли који имају двије или више хидроксилних група спадају у полихидроксилне алкохоле.

Примјер:  1, 2, 3 - пропантриол (глицерол)

Монохидроксилни алкохоли се, према положају ОН групе, могу подијелити на примарне, секундарне и терцијарне.

Код примарних алкохола, хидроксилна група је везана за угљеников атом који је везан само за још један угљеников атом, нпр. етанол и 1-пропанол су примарни алкохоли. Код секундарног алкохола је ОН група везана за угљеников атом који је везан за још два угљеникова атома, нпр. 2-пропанол. Код терцијарног алкохола је хидроксилна група везана за угљеников атом који је везан још за три угљеникова атома, нпр. 2-метил-2-пропанол.

Физичке особине алкохола

Са порастом броја угљеникових атома, растворљивост алкохола у води се смањује (нпр. бутанол се слабије раствара у води од етанола). Полихидроксилни алкохол се боље раствара у води од монохидроксилног алкохола са истим бројем угљеникових атома.

За разлику од ацикличних угљоводоника, који су гасовити, алкохоли са мањим бројем угљеникових атома су у течном агрегатном стању. Нормални алкохоли са више од 11 угљеникових атома су чврсти.

Хемијске особине алкохола

Хемијске особине алкохола су прије свега одређене присуством хидроксилне групе.

У реакцијама алкохола може да реагује атом водоника из хидроксилне групе, цијела хидроксилна група, а понекад хидроксилна група и атом водоника везан за сусједни угљеников атом.

Реакција етанола са натријумом

2CH₃ – CH₂O - H + 2Na → H₂↑ + 2CH₃ – CH₂O Na⁺

                                                                           натријум – етанолат [алкохолати]

У реакцији етанола са натријумом видимо да се издваја водоник. Одакле потичу атоми водоника: из хидроксилне групе или из угљоводоничног низа? С обзиром да је веза између атома кисеоника и водоника знатно поларнија од везе између атома угљеника и водоника, у рекцији са изразитим металима она се лако раскида, што значи да водоник потиче из хидроксилне групе. Нова веза која настаје између кисеоника и изразитог метала је јонског типа.

На основу ове реакције можемо да закључимо да алкохоли у реакцији са изразитим металима показују киселе особине (они су слабе киселине).

Дехидратација алкохола

Као што смо већ научили, незасићени угљоводоници се добијају у реакцији одузимања воде из молекула алкохола. У пвој реакцији елиминације молекул воде се ствара од хидроксилне групе и водоника са сусједног угљениковог атома. Између угљеникових атома се ствара двострука веза.

Сагорјевање алкохола

Етанол гори свијетлоплавим пламеном: https://www.youtube.com/watch?v=NzNlZZ1fKyM.

При сагорјевању етанола, као и свих осталих алкохола, настаје угљеник (IV) оксид и вода:

CH₃ – CH₂ – OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Поред ове бурне реакције оксидације алкохоли се могу и благо оксидовати. У реакцији са оксидационим средствима настају алдехиди и кетони, група једињења коју ћемо изучавати у једном од наредних часова.

Етанол се оксидује у присуству благих оксидационих средстава , нпр. калијум – дихромат, у киселој средини до етанала, који се потом даље оксидује до етанске киселине. При овој реакцији се уочава промјена боје раствора из наранџасте у зелену.

На основу ове реакције се доказује алкохол у алкотесту. Уређај за доказивање присуства алкохола у организму састоји се од ампуле и врећице запремине тачно један литар. У ампули се налази силицијум (IV) оксид натопљен хромном смјесом. Дувањем кроз цјевчицу тако да се врећица испуни, мјења се боја у ампули ако је присутан алкохол. Концентрација етанола у издахнутом ваздуху пропорционална је његовој концентрацији у крви.

Сви примарни алкохоли ће, при благој оксидацији, дати алдехиде. Секундарни алкохоли при благој оксидацији граде кетоне. Нпр., као што је приказано на слици, при оксидацији 2-пропанола добија се 2- пропанон.

ЕТАНОЛ

Алкохол са којим се у свакодневном животу највише сусрећемо је етанол. Састојак је свих алкохолних пића. Употреба алкохолних пића у већим количинама веома штетно дјелује на централни нервни систем и доводи до болести која се назива алкохолизам. Етанол има примјену и у медицини, тј. при дезинфекцији рана. При изради многих козметичких производа (дезодоранси, мириси, колоњска вода) етанол се примјењује као растварач.

Добијање етанола
https://www.youtube.com/watch?v=-7OoVfUgYX0

Етанол се добија алкохолним врењем шећера. Осим на овај начин, етанол се може добити хидратацијом одговарајућег алкена – етена, односно у реакцији адиције на етен. Ова реакција у пракси се одвија у присуству катализатора и може се приказати следећом једначином:

CH₂=CH₂ + H₂O → CH₃ – CH₂OH