Álcoois - Conceito, tipos, nomenclatura e propriedades

Explicamos o que são álcoois, sua classificação, nomenclatura e propriedades. Além disso, exemplos e importância na indústria.

Os álcoois têm um ou mais grupos hidroxila ligados a um átomo de carbono.

O que são álcoois?

Álcoois são determinados compostos químicos orgânicos, que possuem em sua estrutura um ou mais grupos químicos hidroxila (-OH) covalentemente ligados a um átomo de carbono saturado (isto é, com ligações simples apenas a átomos adjacentes), formando um grupo carbinol (-C- OH).

Os álcoois são compostos orgânicos muito comuns na natureza , que desempenham papéis importantes nos organismos vivos, especialmente na síntese orgânica.

Seu nome vem do árabe al-kukhūl , que se traduz literalmente como “espírito” ou “líquido destilado”. Isso ocorre porque os antigos alquimistas muçulmanos chamavam os álcoois de “espírito” e aperfeiçoaram ainda mais os métodos de destilação no século IX. Estudos posteriores permitiram conhecer a natureza química desses compostos, principalmente as contribuições de Lavoisier para a fermentação da levedura de cerveja .

Os álcoois podem ser tóxicos e até letais para o corpo humano se forem ingeridos em altas doses . Além disso, quando consumidos por humanos , eles podem atuar como depressores do sistema nervoso central , causar intoxicação e causar um comportamento mais desinibido do que o normal.

Por outro lado, os álcoois possuem propriedades antibacterianas e anti-sépticas que permitem seu uso na indústria química e na medicina.

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Tipos de álcoois

Os álcoois podem ser classificados de acordo com o número de grupos hidroxila que apresentam em sua estrutura:

Monoálcoois ou álcoois. Estes contêm um único grupo hidroxila. Por exemplo:

Poliálcoois ou polióis. Eles contêm mais de um grupo hidroxila. Por exemplo:

Outra forma de classificar os álcoois é de acordo com a posição do carbono ao qual o grupo hidroxila está ligado, também levando em consideração a quantos átomos de carbono esse carbono também está ligado:

Álcoois primários. O grupo hidroxila (-OH) está localizado em um carbono ligado por sua vez a outro átomo de carbono único. Por exemplo:

Álcoois secundários. O grupo hidroxila (-OH) está localizado em um carbono ligado por sua vez a dois outros átomos de carbono diferentes. Por exemplo:

Álcoois terciários. O grupo hidroxila (-OH) está localizado em um carbono ligado por sua vez a três outros átomos de carbono diferentes. Por exemplo:

Nomenclatura de álcoois

Como outros compostos orgânicos, os álcoois têm nomes diferentes, que explicaremos a seguir:

Método tradicional (não sistêmico). É dada atenção, em primeiro lugar, à cadeia de carbono à qual o hidroxil (geralmente um alcano) adere, para resgatar o termo com o qual é nomeado, acrescentar a palavra “álcool” e, em seguida, adicionar o sufixo -ilic em vez de – ano. Por exemplo:
- Se for uma cadeia de metano, será chamado de álcool metílico .
- Se for uma cadeia de etano, será chamado de álcool etílico .
- Se for uma cadeia de propano, será chamada de álcool propílico .
Método IUPAC. Como no método anterior, atenção será dada ao hidrocarboneto precursor, para resgatar seu nome e simplesmente adicionar a desinência -ol em vez de -ano. Por exemplo:
- Se for uma cadeia de metano, será chamada de metanol .
- Se for uma cadeia de etano, será chamada de etanol .
- Se for uma cadeia de propano, será chamado de propanol .

Eventualmente, será necessário indicar de alguma forma a localização do grupo hidroxila na cadeia, para o qual um número é usado no início do nome. É importante notar que a cadeia de hidrocarboneto mais longa é sempre escolhida como a cadeia principal e a posição do grupo hidroxila deve ser selecionada usando a menor numeração possível. Por exemplo: 2-butanol.

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Propriedades físicas de álcoois

Os álcoois são geralmente líquidos incolores que apresentam um odor característico, embora também, em menor abundância, possam existir no estado sólido . São solúveis em água, uma vez que o grupo hidroxila (-OH) tem certa semelhança com a molécula de água (H ₂ O), o que lhes permite formar ligações de hidrogênio. Nesse sentido, os álcoois mais solúveis em água são aqueles de menor massa molecular, ou seja, aqueles com estruturas menores e mais simples. À medida que o número de átomos de carbono aumenta e a complexidade da cadeia de carbono aumenta, menos solúveis os álcoois são na água.

A densidade dos álcoois é maior conforme o aumento do número de átomos de carbono e das ramificações de sua cadeia de hidrocarbonetos . Por outro lado, a formação de ligações de hidrogênio influencia não apenas a solubilidade, mas também seus pontos de fusão e ebulição . Quanto maior a cadeia de hidrocarbonetos, mais grupos hidroxila ela possui e quanto mais ramificações ela possui, maiores são os valores dessas duas propriedades.

Propriedades químicas dos álcoois

Os álcoois têm caráter dipolar , semelhante ao da água , devido ao seu grupo hidroxila. Isso os torna substâncias polares (com um pólo positivo e um pólo negativo).

Por causa disso, os álcoois podem se comportar como ácidos ou bases, dependendo do reagente com o qual reagem. Por exemplo, se um álcool reage com uma base forte, o grupo hidroxila é desprotonado e o oxigênio retém sua carga negativa, agindo como um ácido.

Ao contrário, se um álcool se depara com um ácido muito forte, os pares eletrônicos do oxigênio fazem o grupo hidroxila protonar, adquirir uma carga positiva e se comportar como uma base fraca.

Por outro lado, os álcoois podem participar das seguintes reações químicas:

Halogenação Álcoois reagem com haletos de hidrogênio para dar haletos de alquila e água. Os álcoois terciários reagem mais facilmente do que os álcoois primários e secundários. Alguns exemplos dessas reações são:

Oxidação. Os álcoois oxidam quando reagem com determinados compostos oxidantes, formando produtos diferentes dependendo do tipo de álcool que é oxidado (primário, secundário ou terciário). Por exemplo:
- Álcoois primários. Eles ocorrem se, quando oxidados, perdem um átomo de hidrogênio que está ligado ao carbono, que por sua vez está ligado ao grupo hidroxila, eles formam aldeídos. Por outro lado, se eles perdem os dois átomos de hidrogênio desse carbono, eles formam ácidos carboxílicos.

- Álcoois secundários. À medida que se oxidam, perdem o único átomo de hidrogênio com ligações de carbono que possui o grupo hidroxila e forma cetonas.
- Álcoois terciários. São resistentes à oxidação , ou seja, não enferrujam, a menos que condições muito específicas lhes sejam impostas.
Desidrogenação Os álcoois (apenas primários e secundários) quando submetidos a altas temperaturas e na presença de certos catalisadores, perdem hidrogênios para formar aldeídos e cetonas.
Desidratação Consiste em adicionar um ácido mineral a um álcool para extrair o grupo hidroxila e obter o alceno correspondente por meio de processos de eliminação.

Importância dos álcoois

O álcool é usado para fazer biocombustíveis junto com outras substâncias orgânicas.

Os álcoois são substâncias de grande valor químico. Como matéria-prima , são utilizados para a obtenção de outros compostos orgânicos em laboratórios. Também como componente de produtos industriais de uso diário, como desinfetantes, produtos de limpeza, solventes, bases para perfumes.

Também são utilizados na fabricação de combustíveis , principalmente na indústria de biocombustíveis , alternativos aos de origem fóssil . É comum vê-los em hospitais, kits de primeiros socorros ou similares.

Por outro lado, certos álcoois são para consumo humano (principalmente o etanol), parte de muitas bebidas destiladas em diferentes graus de refinamento e intensidade.