- relembre as reações (reagentes e condições) pelas quais álcoois podem ser produzidos: (a) adição eletrofílica de vapor d'água a um alceno, $\text{H}_2\text{O(g)}$ e catalisador $\text{H}_3\text{PO}_4$; (b) reação de alcenos com permanganato de potássio acidulado frio e diluído para formar um diol; (c) substituição de um haloalcano usando $\text{NaOH(aq)}$ e calor; (d) redução de um aldeído ou cetona usando $\text{NaBH}_4$ ou $\text{LiAlH}_4$; (e) redução de um ácido carboxílico usando $\text{LiAlH}_4$; (f) hidrólise de um éster usando ácido diluído ou base diluída e calor
- descreva: (a) a reação com oxigênio (combustão); (b) substituição para formar haloalcanos, ex.: pela reação com $\text{HX(g)}$; ou com $\text{KCl}$ e concentrado $\text{H}_2\text{SO}_4$ ou concentrado $\text{H}_3\text{PO}_4$; ou com $\text{PCl}_3$ e calor; ou com $\text{PCl}_5$; ou com $\text{SOCl}_2$; (c) a reação com $\text{Na(s)}$; (d) oxidação com $\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$ acidulado ou $\text{KMnO}_4$ acidulado para: (i) compostos carbonílicos por destilação; (ii) ácidos carboxílicos por refluxo (álcoois primários produzem aldeídos que podem ser further oxidados para ácidos carboxílicos, álcoois secundários produzem cetonas, álcoois terciários não podem ser oxidados); (e) desidratação para um alceno, usando um catalisador aquecido, ex. $\text{Al}_2\text{O}_3$ ou um ácido concentrado; (f) formação de ésteres pela reação com ácidos carboxílicos e concentrado $\text{H}_2\text{SO}_4$ como catalisador, exemplificado pelo etanol
- (a) classifique álcoois como álcoois primários, secundários e terciários, incluindo exemplos com mais de um grupo álcool; (b) declare reações distintivas características, ex.: oxidação suave com $\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$ acidulado, mudança de cor de laranja para verde
- deduza a presença de um grupo $\text{CH}_3\text{CH(OH)}-$ em um álcool, $\text{CH}_3\text{CH(OH)}-\text{R}$, a partir de sua reação com $\text{I}_2\text{(aq)}$ alcalino para formar um precipitado amarelo de triiodometano e um íon, $\text{RCO}_2^-$
- explique a acidez dos álcoois comparada com a água
Compostos hidroxilados
Química do A-Level · Tópico 16
8:20
Compostos hidroxilados
Esprema desinfetante de mãos nas suas mãos. Sente-se frio, e depois desaparece. Isso é etanol — o álcool que mata micróbios. O etanol é apenas um curto…
Narração em inglês · Legendas em inglês + 中文 gravadas
16.1
Alcoóis
Programa
Fonte: Programa Cambridge International
Um álcool 醇 tem o grupo funcional $\text{–OH}$ (hidroxila).
Fabricando alcoóis
| Método | Reagentes e condições |
|---|---|
| adição de vapor de água a um alceno | $\text{H}_2\text{O(g)}$, $\text{H}_3\text{PO}_4$ catalisador (adição eletrofílica 亲电加成) |
| um alceno 烯烃 com $\text{KMnO}_4$ diluído e frio | dá um diol 二醇 (dois grupos $\text{–OH}$) |
| substituição de um halogenoalcano 卤代烷 | $\text{NaOH(aq)}$, aquecimento |
| redução 还原 de um aldeído 醛 ou cetona 酮 | $\text{NaBH}_4$ ou $\text{LiAlH}_4$ |
| redução de um ácido carboxílico 羧酸 | $\text{LiAlH}_4$ |
| hidrólise 水解 de um éster 酯 | ácido diluído ou base, aquecimento |
Reações de alcoóis
- combustão: alcoóis queimam em oxigênio para dar dióxido de carbono e água.
- substituição para um halogenoalcano, por exemplo com $\text{HX}$, $\text{PCl}_5$, $\text{PCl}_3$ e calor, ou $\text{SOCl}_2$.
- com sódio: alcoóis reagem com sódio metálico para dar hidrogênio e um alcóxido de sódio — como a água, mas mais lentamente.
- oxidação 氧化 com $\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$ acidificado (ou $\text{KMnO}_4$). O produto depende da classe do álcool (veja abaixo).
- desidratação 脱水 para um alceno, usando um catalisador $\text{Al}_2\text{O}_3$ quente ou ácido concentrado.
- formação de ésteres: um álcool reage com um ácido carboxílico (com catalisador concentrado de $\text{H}_2\text{SO}_4$) para formar um éster.
Três classes e como a oxidação as distingue
Um álcool é primário 伯, secundário 仲 ou terciário 叔, dependendo de quantos carbonos estão ligados ao carbono que carrega o $\text{–OH}$. Algumas moléculas têm mais de um grupo $\text{–OH}$.
| Classe | Produto de oxidação |
|---|---|
| primário | aldeído (por destilação 蒸馏), depois ácido carboxílico (por refluxo 回流) |
| secundário | uma cetona |
| terciário | não oxidado |
Em um teste rápido, o $\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$ acidificado muda de laranja para verde com álcoois primários ou secundários, mas permanece laranja com álcoois terciários.
- A destilação remove o aldeído à medida que se forma, antes que ele possa ser oxidado mais.
- O refluxo mantém a mistura fervendo e devolvendo o vapor, para que o álcool seja totalmente oxidado ao ácido carboxílico.
O teste do iodoformo
Se você aquecer um álcool que contém o grupo $\text{CH}_3\text{CH(OH)}-$ com iodo aquoso alcalino, obterá um precipitado amarelo pálido de triiodometano 三碘甲烷 ($\text{CHI}_3$) e o íon $\text{RCO}_2^-$. Este é um teste útil para esse grupo.
Acidez dos álcoois
O grupo $\text{–OH}$ torna os álcoois muito fracamente ácidos: eles podem perder o $\text{H}^+$ para formar um íon $\text{RO}^-$. Mas sua acidez 酸性 é menor que a da água. Isso ocorre porque o grupo alquila empurra densidade eletrônica para o oxigênio, o que torna o íon $\text{RO}^-$ menos estável, fazendo com que o álcool segure seu $\text{H}^+$ com mais firmeza.
Exemplo resolvido. Três frascos sem rótulo contêm butan-1-ol, butan-2-ol e 2-metilpropan-2-ol. Como aquecer cada um com $\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$ acidificado os diferencia? O que importa é quantos hidrogênios estão no carbono que carrega o $\text{OH}$. O butan-1-ol é primário (dois desses hidrogênios): o dicromato laranja vira verde, e por destilação você coleta um aldeído (butanal), ou por refluxo obtém o ácido carboxílico (ácido butanoico). O butan-2-ol é secundário (um desses hidrogênios): também verde, mas o produto é uma cetona (butanona), que não será oxidada ulteriormente. O 2-metilpropan-2-ol é terciário (nenhum desses hidrogênios): não há nada a remover, então o dicromato permanece laranja. A cor só separa o terciário dos outros dois - para distinguir primário de secundário, você deve identificar o produto (um aldeído dá espelho prateado com Tollens', uma cetona não dá).
Explorar
Mapa de reações de álcoois
Escolha o que acontece aos álcoois sob diferentes reagentes.
Explorar
Laboratório de teste de oxidação de álcool
Classifique álcoois pelo produto de oxidação e observação.
Vocabulário
Treinar
| Inglês | Chinês | Pinyin |
|---|---|---|
| alcohol/ˈælkəhɒl/ | 醇 | chún |
| electrophilic addition/ɪˌlektrəʊˈfɪlɪk əˈdɪʃn/ | 亲电加成 | qīn diàn jiā chéng |
| alkene/ˈælkiːn/ | 烯烃 | xī tīng |
| diol/dɪˈɒl/ | 二醇 | èr chún |
| halogenoalkane/ˈheɪləʊdʒnəʊlkeɪn/ | 卤代烷 | lǔ dài wán |
| reduction/rɪˈdʌkʃn/ | 还原 | huán yuán |
| aldehyde/ˈældɪhaɪd/ | 醛 | quán |
| ketone/ˈketəʊn/ | 酮 | tóng |
| carboxylic acid/ˌkɑːbəkˈsɪlɪk ˈæsɪd/ | 羧酸 | suō suān |
| hydrolysis/haɪˈdrɒləsɪs/ | 水解 | shuǐ jiě |
| ester/ˈestə/ | 酯 | zhǐ |
| oxidation/ˌɒksɪˈdeɪʃn/ | 氧化 | yǎng huà |
| dehydration/ˌdiːhaɪˈdreɪʃn/ | 脱水 | tuō shuǐ |
| primary/ˈpraɪməri/ | 伯 | bó |
| secondary/ˈsekəndəri/ | 仲 | zhòng |
| tertiary/ˈtɜːʃjəri/ | 叔 | shū |
| distillation/dɪstɪˈleɪʃn/ | 蒸馏 | zhēng liú |
| reflux/ˈriːflʌks/ | 回流 | huí liú |
| tri-iodomethane/traɪ ˈaɪədəʊmθeɪn/ | 三碘甲烷 | sān diǎn jiǎ wán |
| acidity/æˈsɪdɪti/ | 酸性 | suān xìng |
16.1
Dicas de prova
- Classifique o álcool como primário, secundário ou terciário primeiro — isso determina o produto de oxidação.
- Oxidação com $\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$ acidificado (laranja → verde): primário → aldeído (destilar) → ácido (refluxo); secundário → cetona; terciário → nenhuma reação.
- Distinguir as condições para aldeído vs ácido a partir de um álcool primário (destilação vs refluxo).
- Nomeie ésteres corretamente (a parte do ácido vem em segundo lugar, terminando em "-oato").
Aulas interativas sobre este tópico
Passe por ele passo a passo, com exercícios de verificação instantânea.