Sisteme energetice neconvenționale - metanolul

DEFINIŢIE:

1. Alcoolul este un derivat obţinut prin prin înlocuirea unui atom de Hidrogen din molecula unei hidrocarburi cu un Hydroxyl (hidroxil), cu alte cuvinte, alcooli sunt compuşi hidroxilici în care gruparea funcţională hidroxil (-OH) este legată la un atom de carbon saturat în stare sp3. Formula lor generală este R-OH.

Numele alcoolilor se formează adăugând sufixul ol sau ic la denumirea hidrocarburii cu acelaşi număr de carbon:

CH3 - OH - Metanol sau alcool metilic

2. Clasificare :

În funcţie de natura radicalului organic de care este legată gruparea hidroxil, se disting trei categorii de compuşi hidroxilici:

a)Alcooli : gruparea (-OH) este legată de un atom de carbon tetragonal(hibridizat sp3 )

b)Enoli : gruparea (-OH) este legată de carbon trigonal din catena aciclică ( de carbon implicat în legatura dublă)

Enolii sunt compuşi instabili care formează prin tautomerizare compuşi carbonilici

c)Fenoli : gruparea (-OH) este legată de nucleul aromatic

3.Alcoolii

a)Prezentare generală

De obicei când rostim cuvântul “alcool” ne gândim la spirtul medicinal sau la băuturile spirtoase, dar aceste tipuri de alcooli conţin o anumită substanţă organică numită etanol. Alcoolii sunt unii dintre cei mai utilizaţi şi cunoscuţi compuşi chimici. De fapt un alcool este un compus organic care are cel puţin o grupare hidroxil legată de un atom de carbon saturat. Dintre aceştia fac parte metanolul, etanolul, butanolul şi propanolul, aceştia formând serii omoloage.

b)Etimologia cuvântului:

Cuvântul “alcool” provine aproape sigur din limba araba (prefixul “al-” fiind articolul hotârat arabic), în orice caz, originea precisă este nesigură. A fost introdus în Europa, împreună cu arta distilării şi cu substanţa însăşi, în aproximativ secolul XII de către diferiţi autori europeni care traduceau si popularizau descoperirile alchimiştilor islamici.

O teorie populară, găsită în multe dicţionare, este că provine din لكحل =Alkhl=al-kuhul, la început acesta fiind numele unei pudre foarte fine de sulfura de stibiu Sb2S3 folositî ca antiseptic şi machiaj pentru ochi. Pudra este preparată prin sublimarea unui mineral natural, stibnit, într-un vas închis. Conform acestei teorii, intelesul cuvântului Alkuhul ar fi fost extins mai intâi pentru substanţele distilate în general, iar apoi restrâns doar pentru etanol.

Această derivare nu este întru totul acceptată, deoarece cuvântul arabic curent pentru alcool, الكحول =Alkhwl, nu derivă din al-kuhul. Coranul, foloseşte cuvântul الغول=Alghwl=al-ghawl însemnând “spirit” sau “demon” cu sensul de “lucru care dă vinului taria”.

c)Proprietaţile alcoolilor

Alcoolii alifatici pot exista în forme izomerice începând de la propanol în sus. Alţi compuşi, ca fenolii sau enolii, pot conţine grupe de hidroxil, dar din cauză că sunt ataşate direct carbonilor nesaturaţi se pot comporta diferit. În fenoli şi enoli electronegativitatea puternică a atomilor de oxigen face ca acesta sa atragă electroni din inelul aromatic sau din legaturile duble, ca şi din atomii de hidrogen din grupările hidroxil. Acest lucru face ca legatura carbon-oxigen sa fie mai puternica şi astfel să reacţioneze mai greu cu alţi compuşi.

Alcoolul benzilic este considerat un alcool deoarece, chiar dacă are structura un inel aromatic, gruparea hidroxil nu este legată direct de acest inel. Anumiţi alcooli sunt complet miscibili în apă în orice proporţii. Acest lucru se datorează puternicii Punţi de hidrogen care se stabileşte între oxigenul puternic electronegativ (din hidroxil) şi hidrogenul ionic din apă.

Moleculele de apa sunt atrase mai tare de moleculele de etanol decât între ele. Din acest motiv etanolul amestecat cu apa produce un amestec care are volumul mai mic decât suma celor doua lichide luate separat. Puterea acestei atracţii dintre moleculele de etanol şi apa le împinge mai aproape scăzând astfel volumul amestecului şi crescând densitatea acestuia, în ciuda faptului că etanolul are densitatea mai mica decât cea a apei. Etanolul (şi alţi compuşi) formează astfel ceea ce se numeşte un amestec azeotropic cu apa. Chiar daca cele doua substante au puncte de fierbere diferite (78 respectiv 100 grade Celsius) puterea atracţiei între ele le face ca la temperatura de 78,1 grade Celsius ele să se distileze împreuna ca un amestec compact.

Alcoolii mai uşori (metanol, etanol) sunt lichide mobile la temperatura camerei. Înaintând în seria omoloagă, cu cât numărul atomilor de carbon creşte, alcoolii au tendinţa de a forma lichide mai vâscoase, chiar solide moi. De asemenea, punctele de fierbere şi topire cresc odata cu creşterea numărului de atomi de carbon.