Alcooli

Alcoolii conțin $-\mathrm{OH}$ pe carbon saturat. Metanolul $\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3\mathrm{OH}$ este toxic; etanolul ${\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}$ se obține prin fermentarea glucozei și se folosește ca solvent și materie primă; glicerolul $\mathrm{HOC}{\mathrm{H}}_2\mathrm{CH}(\mathrm{OH})\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2\mathrm{OH}$ are trei grupe hidroxil și intră în grăsimi. Cu sodiu, alcoolii formează alcoolați și ${\mathrm{H}}_2$. Alcoolii primari se oxidează la aldehide, apoi acizi; cei secundari la cetone. Deshidratarea etanolului la temperatură ridicată produce etenă.

Clasificare. După numărul grupelor $-\mathrm{OH}$, alcoolii sunt monohidroxilici (metanolul, etanolul), dihidroxilici (etandiolul, $\mathrm{HOC}{\mathrm{H}}_2\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2\mathrm{OH}$) sau trihidroxilici (glicerolul, propan-1,2,3-triolul). După carbonul care poartă $-\mathrm{OH}$, sunt primari ($\mathrm{R}-\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2\mathrm{OH}$), secundari (${\mathrm{R}}_2\mathrm{CHOH}$) sau terțiari (${\mathrm{R}}_3\mathrm{COH}$). Alcoolii monohidroxilici saturați au formula generală ${\mathrm{C}}_{\mathrm{n}}{\mathrm{H}}_{2n+1}\mathrm{OH}$.

Proprietăți fizice. Legăturile de hidrogen dintre grupele $-\mathrm{OH}$ ridică punctele de fierbere: metanolul fierbe la $65{}^{\circ }\mathrm{C}$, etanolul la $78{}^{\circ }\mathrm{C}$, propan-1-olul la $97{}^{\circ }\mathrm{C}$, iar glicerolul, lichid vâscos, dulceag și higroscopic ($\rho =1,26$ g/mL), la aproximativ $290{}^{\circ }\mathrm{C}$. Metanolul, etanolul și glicerolul se amestecă cu apa în orice proporție; solubilitatea scade pe măsură ce catena hidrocarbonată se lungește.

Obținere. Metanolul se obține industrial din gaz de sinteză, $\mathrm{CO}+2{\mathrm{H}}_2\to \mathrm{C}{\mathrm{H}}_3\mathrm{OH}$, pe catalizator; ingerat, atacă nervul optic și provoacă orbire. Etanolul se obține prin fermentația alcoolică a glucozei, caz în care se separă din soluția apoasă prin distilare, sau prin adiția apei la etenă. Glicerolul rezultă la hidroliza grăsimilor.

Utilizări și toxicitate. Etanolul din comerț, numit alcool rafinat, conține $96\%$ etanol; soluția de aproximativ $70\%$ se folosește ca dezinfectant pentru piele. În ficat, etanolul este oxidat la etanal și apoi la acid acetic, iar metanolul este oxidat la metanal și acid formic, compuși care explică toxicitatea mai mare a metanolului. Glicerolul nu este toxic și se folosește în cosmetice, în produse farmaceutice și la fabricarea explozibililor.

Alte reacții. Cu acizi carboxilici, alcoolii dau esteri. Cu ${\mathrm{H}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4$ concentrat, etanolul formează la $140{}^{\circ }\mathrm{C}$ eter dietilic (deshidratare intermoleculară), $2{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}\to {\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{O}{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$, iar la $170{}^{\circ }\mathrm{C}$ etenă (deshidratare intramoleculară). Glicerolul se nitrează cu amestec sulfonitric: ${\mathrm{C}}_3{\mathrm{H}}_5(\mathrm{OH}{)}_3+3HN{\mathrm{O}}_3\to {\mathrm{C}}_3{\mathrm{H}}_5(\mathrm{ON}{\mathrm{O}}_2{)}_3+3{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$; trinitratul de glicerină ($M=227$ g/mol) este exploziv și vasodilatator.

Exemplu rezolvat 1: ce volum de hidrogen degajă $9,2$ g etanol cu sodiu în exces?

1. $M({\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH})=46$ g/mol, deci $n=9,2/46=0,2$ mol.
2. Ecuația este $2{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}+2Na\to 2{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{ONa}+{\mathrm{H}}_2$: din $2$ mol alcool rezultă $1$ mol ${\mathrm{H}}_2$.
3. Se degajă $0,1$ mol ${\mathrm{H}}_2$, adică $0,1\cdot 22,4=2,24$ L la condiții normale.
4. Se consumă $0,2\cdot 23=4,6$ g sodiu și se formează $0,2\cdot 68=13,6$ g etoxid de sodiu.

Exemplu rezolvat 2: fermentația a $360$ g glucoză, cu randament $80\%$.

1. $M({\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_{12}{\mathrm{O}}_6)=180$ g/mol, deci $n=2$ mol.
2. Din ${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_{12}{\mathrm{O}}_6\to 2{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}+2C{\mathrm{O}}_2$ rezultă teoretic $4$ mol etanol, adică $184$ g.
3. Practic se obțin $184\cdot 0,80=147,2$ g etanol.
4. Se degajă $4\cdot 22,4\cdot 0,80=71,68$ L dioxid de carbon.

Exemplu rezolvat 3: oxidarea propan-2-olului. Ecuația cu electronii: un alcool secundar cedează $2e^{-}$, iar $\mathrm{C}{\mathrm{r}}_2{\mathrm{O}}_7^{2-}$ primește $6e^{-}$, deci raportul este $3:1$.

1. $3C{\mathrm{H}}_3\mathrm{CH}(\mathrm{OH})\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3+{\mathrm{K}}_2\mathrm{C}{\mathrm{r}}_2{\mathrm{O}}_7+4{\mathrm{H}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4\to 3C{\mathrm{H}}_3\mathrm{COC}{\mathrm{H}}_3+{\mathrm{K}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4+\mathrm{C}{\mathrm{r}}_2(\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4{)}_3+7{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$.
2. Pentru $18$ g propan-2-ol ($M=60$ g/mol, $0,3$ mol) trebuie $0,1$ mol ${\mathrm{K}}_2\mathrm{C}{\mathrm{r}}_2{\mathrm{O}}_7$, adică $29,4$ g.
3. Se formează $0,3$ mol propanonă, adică $17,4$ g. Culoarea portocalie a dicromatului trece în verde, de la ionii $\mathrm{C}{\mathrm{r}}^{3+}$.

Glicerolul, ca alți polialcooli cu grupe $-\mathrm{OH}$ vecine, dizolvă hidroxidul de cupru(II) proaspăt precipitat și formează o soluție albastru intens.

La deshidratarea intramoleculară a alcoolilor cu mai mulți carboni vecini, hidrogenul se elimină de la carbonul vecin mai sărac în hidrogen (regula lui Zaițev): butan-2-olul dă majoritar but-2-enă, nu but-1-enă. Alcoolii terțiari nu se oxidează cu ${\mathrm{K}}_2\mathrm{C}{\mathrm{r}}_2{\mathrm{O}}_7/{\mathrm{H}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4$, deoarece carbonul care poartă $-\mathrm{OH}$ nu are hidrogen.

Problemă. Prin deshidratarea a $6$ g dintr-un alcool monohidroxilic saturat se obțin $4,2$ g alchenă. Alcoolul formează la oxidare o cetonă. Care este alcoolul?

1. ${\mathrm{C}}_{\mathrm{n}}{\mathrm{H}}_{2n+1}\mathrm{OH}\to {\mathrm{C}}_{\mathrm{n}}{\mathrm{H}}_{2n}+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$; masele molare sunt $14n+18$ și $14n$, în raport molar $1:1$.
2. $6/(14n+18)=4,2/(14n)$ conduce la $84n=58,8n+75,6$, deci $n=3$.
3. Formula este ${\mathrm{C}}_3{\mathrm{H}}_8\mathrm{O}$ ($0,1$ mol alcool). Cetona provine numai dintr-un alcool secundar, deci alcoolul este propan-2-olul.

Izomeri. Formula ${\mathrm{C}}_4{\mathrm{H}}_{10}\mathrm{O}$ corespunde la patru alcooli: butan-1-olul și 2-metilpropan-1-olul sunt primari, butan-2-olul este secundar, iar 2-metilpropan-2-olul este terțiar. La oxidare cu dicromat de potasiu în mediu acid, cei doi alcooli primari dau aldehide (butanal, respectiv 2-metilpropanal), care se oxidează mai departe la acizi, cel secundar dă butanonă, iar cel terțiar nu reacționează. Prin deshidratare, 2-metilpropan-2-olul dă 2-metilpropenă, singura alchenă posibilă din acest alcool.

Complement grupat. Despre propan-2-ol sunt corecte afirmațiile:

1. este un alcool secundar;
2. prin deshidratare intramoleculară dă propenă;
3. prin oxidare cu ${\mathrm{K}}_2\mathrm{C}{\mathrm{r}}_2{\mathrm{O}}_7/{\mathrm{H}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4$ dă propanonă;
4. reacționează cu soluția de $\mathrm{NaOH}$.

A. Numai 1, 2 și 3 sunt corecte. B. Numai 1 și 3 sunt corecte. C. Numai 2 și 4 sunt corecte. D. Numai 4 este corectă. E. Toate sunt corecte sau toate sunt false.

Răspuns corect: A. Afirmația 1 este adevărată, fiindcă grupa $-\mathrm{OH}$ este legată de carbonul din mijloc, care mai poartă doi radicali. Afirmațiile 2 și 3 sunt adevărate: eliminarea apei dă $\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3\mathrm{CH}=\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2$, iar oxidarea dă $\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3\mathrm{COC}{\mathrm{H}}_3$. Afirmația 4 este falsă, deoarece alcoolii nu reacționează cu soluțiile de hidroxizi alcalini, ci cu sodiul metalic.

Exemplu rezolvat: amestec de metanol și etanol

15,6 g dintr-un amestec echimolecular de metanol și etanol reacționează cu sodiu în exces. Ce volum de hidrogen (c.n.) se degajă?

1. Notezi cu $x$ molii din fiecare alcool: $32x+46x=15,6$, deci $78x=15,6$ și $x=0,2$ mol.
2. În total sunt $0,4$ mol de alcool, iar fiecare 2 mol de alcool dau 1 mol de H₂: $n_{{\mathrm{H}}_2}=0,2$ mol.
3. $V=0,2\cdot 22,4=4,48$ L.

Cum recunoști tipul: „echimolecular” înseamnă același număr de moli din fiecare componentă; cu el, o singură necunoscută e de ajuns.

Unde apare la examen

• Admiterea la Medicină, UMFCD: tematica pentru 2026 include capitolul „Alcooli” din manualul de clasa a X-a de la Grup Editorial Art (paginile 91–99) și, din manualul de clasa a XI-a, alcoolii, reacțiile de oxidare și de esterificare și caracterul acido-bazic (tematica de admitere UMFCD 2026). Formatul testului este pe pagina Admitere Medicină UMFCD.
• Programa de clasa a X-a numește metanolul și etanolul (formule de structură, denumire, proprietăți fizice), fermentația acetică și arderea metanolului (programa de chimie, clasa a X-a, OMECI 5099/2009); programa 1 de clasa a XI-a adaugă, la trunchiul comun, oxidarea etanolului cu KMnO₄ și K₂Cr₂O₇ (programele de chimie, clasa a XI-a, OMECI 5099/2009).
• Bacalaureatul, chimie organică: programa de examen include aceleași conținuturi, plus oxidarea etanolului cu KMnO₄ și K₂Cr₂O₇ și importanța practică și biologică a etanolului (programa de bacalaureat, anexa 2 la OMENCS 5070/2016).

Greșeli frecvente

• Greșit: Etanolul reacționează cu NaOH.
  Corect: Etanolul este un acid mai slab decât apa; reacționează cu sodiul metalic, nu cu hidroxidul de sodiu.
• Greșit: La 1 mol de alcool monohidroxilic se degajă 1 mol de H₂ cu sodiul.
  Corect: La 2 mol de alcool se degajă un singur mol de H₂; uitarea factorului 2 dublează rezultatul.
• Greșit: Oxidarea etanolului dă același produs, oricare ar fi oxidantul.
  Corect: Cu K₂Cr₂O₇ se oprește, de regulă, la aldehidă; cu KMnO₄ în mediu acid ajunge la acid acetic. Coeficienții ecuațiilor diferă (3 : 1 și 5 : 4).
• Greșit: Deshidratarea etanolului dă mereu etenă.
  Corect: Depinde de condiții: la temperatură mai mică se formează dietileterul.
• Greșit: Metanolul este un etanol mai ușor.
  Corect: Are aceleași tipuri de reacții, dar este foarte toxic; nu se folosește niciodată în alimente sau băuturi.
• Greșit: Propan-2-olul se oxidează la propanal.
  Corect: Alcoolul secundar dă propanonă.
• Greșit: 2-Metilpropan-2-olul se oxidează la cetonă cu dicromat de potasiu.
  Corect: Alcoolul terțiar nu se oxidează, deoarece carbonul care poartă $-\mathrm{OH}$ nu are hidrogen.
• Greșit: Etanolul se deshidratează la etenă la $140{}^{\circ }\mathrm{C}$.
  Corect: La $170{}^{\circ }\mathrm{C}$ se formează etenă, iar la $140{}^{\circ }\mathrm{C}$ eter dietilic.
• Greșit: Etanolul reacționează cu $\mathrm{NaOH}$ ca un acid.
  Corect: Etanolul reacționează cu sodiul metalic, dar nu cu soluția de $\mathrm{NaOH}$.

Înainte și după

Întrebări frecvente