Pochodnymi węglowodorów nazywamy związki chemiczne, które oprócz węgla i wodoru zawierają jeszcze inne pierwiastki, np. tlen. Przykładem takich związków są alkohole.

Alkole są pochodnymi węglowodorów, które mają w cząsteczkach drupę funkcyjną –OH, zwaną grupą hydroksylową (wodorotlenową).

Nazwy alkoholi tworzy się od nazwy węglowodoru, dodając końcówkę –ol.
Np. metan — metanol, etan — etanol.

Poniższa tabela przedstawia nazwy i wzory sumaryczne oraz strukturalne pierwszych czterech alkoholi szeregu homologicznego.

Ogólny wzór sumaryczny alkoholi:

Metanol

Metanol — alkohol metylowy CH₃OH — jest pierwszym członem szeregu homologicznego alkoholi. Czysty metanol charakteryzuje się specyficznym zapachem, dobrze rozpuszcza się w wodzie, jest bezbarwny. Spala się bladoniebieskim płomieniem. Reakcja spalania metanolu przedstawia równanie:
2 CH₃OH + 3 O₂ -> 2 CO₂ + 4 H₂O

Ten alkohol jest wyjątkowo silnie trujący. Niewielka dawka 10g powoduje ślepotę oraz inne choroby a większe dawki doprowadzają nawet do śmierci!!! Jego głównym zastosowaniem jest produkcja tworzyw sztucznych, barwników, włókien syntetycznych, w przemyśle farmaceutycznym oraz jako rozpuszczalnik farb i lakierów.

Etanol

Etanol — alkohol etylowy — C₂H₅OH — jest drugim członem szeregu homologicznego alkoholi. Etanol otrzymuje się metodą biochemiczną w procesie fermentacji alkoholowej. Proces ten zachodzi pod wpływem enzymów — np. zymazy zawartej w drożdżach.
Enzym (inaczej biokatalizator) jest to substancja wytwarzana przez organizm żywy, regulująca przebieg procesu biochemicznego. Fermentacja alkoholowa polega na przemianie cukru prostego (glukozy). Przemianę tę w uproszczonej formie przedstawia równanie reakcji:
C₆H₁₂O₆ -> 2 C₂H₅OH + 2 CO₂

Etanol jest bezbarwną cieczą o charakterystycznym zapachu i ostrym smaku.
Reakcje spalania całkowitego można zapisać następująco:
C₂H₅OH -> 2 CO₂ + 3 H₂O

Etanol spala się jasnoniebieskim płomieniem. Jeśli wlejemy etanol delikatnie do wody, będziemy wstanie wskazać granicę między tymi cieczami. Po dokładnym wymieszaniu, granica znika. Po wstrząśnięciu następuje zmniejszenie objętości roztworu. Zjawisko to nosi nazwę kontrakcji. Odczyn etanolu jest obojętny, mimo iż zawiera grupę –OH, nie barwi papierka wskaźnikowego, dlatego też nie ulega dysocjacji jonowej. Białko pod wpływem etanolu ścina się. Ten proces dzieje się także w organizm ludzi spożywających w nadmiernych ilościach spirytus, czyli 95-procentowy wodny roztwór alkoholu etylowego lub innych wysoko- bądź niskoprocentowych napojach, np. wódce, winie, koniaku, piwie. Alkoholizm to nadmierne spożywanie alkoholu, jest chorobą społeczną, która doprowadza nawet do śmieci! Dodatkowo powoduje zaburzenia emocjonalne i umysłowe, całkowitą degenerację fizyczną, psychologiczną i umysłową człowieka. Powyższe argumenty świadczą, że alkohol jest dla człowieka niebezpieczny, jednak ma także pozytywne zastosowanie. Jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla wielu substancji, które są w wodzie nierozpuszczalne, np. dla jodu. Pierwiastek jod jest ciałem stałym, słabo rozpuszczalnym w wodzie. Bardzo dobrze rozpuszcza się natomiast w alkoholu, tworząc roztwór barwy brunatnej, o charakterystycznym zapachu. Roztwór 3-procentowy nazywany jest jodyną. Ma właściwości bakteriobójcze i stosowany jest do dezynfekcji ran i skaleczeń. Również sam spirytus lub spirytus tzw. salicylowy to środki odkażające stosowane w medycynie. Denaturat to etanol z skażonym barwnikiem i substancjami trującymi, wykorzystuje się go jako rozpuszczalnik i paliwo.

Zastosowanie etanolu:
- artykuły przemysłowe
- kosmetyki
- leki
- zapachu do ciast

Glicerol

Glicerol C₃H₅(OH)₃
Alkohole dzielimy na dwie grupy:
- jednowodorotlenowe (jednohydroksylowe)
- wielowodorotlenowe (wielohydroksylowe)

Kryterium tego podziału jest liczba grup hydroksylowych (wodorotlenowych), wsytępujących w cząsteczce węglowodoru zamiast atomów wodoru. Metanol, etanol, propanol, butanol to alkohole jednowodorotlenowe.

Przykładem alkoholu wielowodorotlenowego jest glicerol. Tworzy się go z propanu przez zastąpienie 3 atomów wodoru grupami hydroksylowymi. Nazwa zwyczajowa glicerolu to gliceryna. Nazwa systematyczna brzmi: propanotriol (propan-, bo pochodzi od propanu, -tri-, bo w cząsteczce występują trzy grupy hydroksylowe, -ol, bo jest to alkohol). Glicerol jest więc alkoholem trihydroksylowym. Jest bezbarwną, gęstą, nietoksyczną cieczą o słodkim smaku. Bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie. Spala się w powietrzu jasnożółtym, kopcącym płomieniem. Reakcję tę przedstawia poniższe równanie:
2 C₃H₅(OH)₃ + O ₂ -> 6 C + 8 H₂O

Glicerol ma właściwości higroskopijne, dzięki czemu służy w przemyśle spożywczym do konserwacji środków, które powinny zachować wilgoć.
Zastosowanie glicerolu:
- barwniki, farby graficzne
- leki
- materiały wybuchowe
- kosmetyki
- tworzywa sztuczne

Podsumowanie tematu:
1. Napisz wzór sumaryczny i podaj nazwę alkoholu o 6 atomach węgla w cząsteczce.
2. W jakim stosunku masowym połączone są atomy węgla, wodoru i tlenu w metanolu?
3. Napisz równanie reakcji spalania całkowitego i niecałkowitego gliceryny.
4. Powiedz gdzie najczęściej spotkamy etanol.

Lekcja 2 — Poznajemy budowę cząsteczek, właściwości i zastosowanie kwasów karboksylowych