Link to the lesson

Hydrocarbon derivatives

Alcohols are derivatives of hydrocarbon where carbon atom (or atoms) was (were) replaced with hydroxyl functional group $\text{–OH}$, so‑called hydroxyl group (hydrogenium is the Latin name of hydrogen, oksygenium – of oxygen).
If one hydrogen atom in an alkane molecule is replaced with one hydroxyl group, then a compound consisting of a hydrocarbon chain ($\text{R}$) and alcohol functional group $\text{–OH}$ is formed.

Task 1

Watch presentation. Memorize how alcohol formulas are created.

RZE3w3vjnm0wU

Grafika slajdu. Na niebieskim tle napis zasady tworzenia wzorów sumarycznych i strukturalnych alkoholi, rules to create formulas of alcohol

R1DAmhujSAjdH

Grafika przedstawia budowę alkoholi. Alkohole, alcohols to pochodne węglowodorów, hydrocarbon derivatives, które zawierają grupę hydroksylową o ha.

R1Lj1IawNKKJv

Grafika przedstawia wzór strukturalny propanu, propane. Propan posiada trzy atomy węgla i osiem atomów wodoru.

R1WDOhT3HYsSo

Grafika przedstawia wzór strukturalny propan jeden olu, propan 1 ol. Propanol zawiera trzy atomy węgla, siedem atomów wodoru i jedną grupę hydroksylową.

RDiFbxh5gaGfz

Grafika przedstawia wzór strukturalny propan dwa olu, propan 2 ol. Podobnie związek zawiera trzy atomy węgla, siedem atomów wodoru i grupę hydroksylową, ale w innym miejscu wzoru, przy innym atomie węgla.

RrNfuB0CGbnGD

Grafika przedstawia ogólny wzór alkoholi er o ha. Ogólny wzór alkoholi jednowodorotlenowych powstaje przez zastąpienie jednego atomu wodoru grupą funkcyjną o ha w alkanach. Grupa C dolny indeks en, ha indeks dolny dwa en plus jeden jest łańcuchem węglowodorowym, który we wzorze sumarycznym jest zastąpiony wielką literą er.

R1X3CqPB7J9m7

Grafika przedstawia wzoru sumaryczne następujących alkoholi. Metanol, methanol, methyl alcohol, ce ha trzy o ha. Etanol, ethanol, ethyl alcohol, ce dwa ha pięć o ha. Propanol, propanol, propyl alcohol, ce trzy ha siedem o ha. Butanol, butanol, butyl alcohol, ce cztery ha dziewięć o ha.

RnLWjsul0o3cZ

Grafika przedstawia nazwy alkoholi jednowodorotlenowych od odpowiednich węglowodorów. Methane, methanol, methyl alcohol. Ethane, ethanol, ethyl alcohol. Propane, propanol, propyl alcohol. Butane, butanol, butyl alcohol. Pentane, pentanol, pentyl alcohol. Hexane, hexanol, hexyl alcohol.

R1TNcvf9JYG7Y

Grafika przedstawia podział alkoholi, alcohols na dwie grupy. Pierwsza z nich to alkohole jednowodorotlenowe, monohydric alcohols. Są to metanol, methanol, ce ha trzy o ha, etanol, ethanol, ce dwa ha pięć o ha. Druga grupa to alkohole wielowodorotlenowe, polyhydric alcohols, zawierają więcej niż jedną grupę hydroksylową, contain more than one hydroxyl group. Jest to glicerol, glycerol, ce trzy ha pięć o ha trzy razy wzięte.

Formula of monohydric alcohol is:

$\text{R – OH}$

Alcohol names can consist of one or two parts.

Alcohols containing one hydroxyl group in the molecule, like hydrocarbons, form a homologous series. The name of an alcohol derived from an alkane is formed from the name of an alkane with the same number of carbon atoms in the molecule, adding to it the ending -ol and removing the ending -e, e.g. methanol is a methane derivative, ethanol – an ethane derivative. Names of alcohols consisting of two parts are formed by adding the name derived from particular hydrocarbon to the ‘alcohol’, changing the ending -ane into -yl, e.g. methyl alcohol.

${\text{C}}_{\text{n}}{\text{H}}_{\text{2n+2}}$

General formula of monohydric alcohol is formed by replacing one hydrogen atom by hydroxyl functional group $\text{–OH}$ in alkanes.

${\text{C}}_{\text{n}}{\text{H}}_{\text{2n+1}}\text{OH}$

The table contains alcohols ranked according to the increasing number of carbon atoms. Each of the following compounds differs from the previous one by group $\text{–}{\text{CH}}_{\text{2}}\text{–}$. This series is called the homologous seriesalcohol homologous serieshomologous series.

In monohydric alcohol molecules the hydroxyl group can be attached to various atoms of carbon. This phenomenon is called position isomerism. The number contained in the alcohol name indicates the number of the carbon atom where the $\text{–OH}$ group is located.

RGQN6fOqJMfkG

Grafika przedstawia wzory strukturalne dwóch związków butan jeden olu i butan dwa olu. Ich wzór sumaryczny jest taki sam, czyli c cztery ha dziewięć o ha. Różnią się położeniem grupy hydroksylowej o ha. Butan jeden ol posiada grupę o ha przy pierwszym atomie węgla. Stąd jego nazwa. Butan dwa ol posiada grupę o ha przy drugim atomie węgla.

Methyl alcohol

Alcohol with the simplest structure derives from methane, which means that its molecule contains only one carbon atom. One hydrogen atom in methane is replaced by functional groupfunctional groupfunctional group. Due to the number of $–\text{OH}$ groups, it is a monohydric alcohol. Methanol is a methane derivative.

RqYrovKNfzP0e

Grafika przedstawia wzory i modele cząsteczki alkoholu metylowego, methyl alcohol. Wzór sumaryczny, molecular formula to c ha trzy o ha. Wzór półstrukturalny, semi-structural formula to grupa c ha trzy po lewej stronie wiązania i grupa o ha po drugiej. Dalej grafika prezentuje wzór strukturalny, structural formula i model cząsteczkowy, model of molecule alkoholu metylowego.

R1QW1FQ7OBGDO

Grafika przedstawia zastosowanie alkoholu metylowego, use of methyl alcohol. 1 do produkcji barwników, production of dyes. 2 jako dodatek do paliw w lotnictwie, addition to fuel used in aviation. 3 do produkcji leków, production of medicines. 4 do produkcji rozpuszczalników, na przykład denaturatu, production of solvents, for example denatured alcohol. 5 do produkcji paliwa w silnikach benzynowych, fuel in petrol engines.

Ethyl alcohol

The process of alcohol fermentation occurs under the influence of a special yeast species found in the peels of ripe grapes (or other fruits). Glucose – sugar contained in fruit juice – under favourable conditions, undergoes a chemical reaction where ethyl alcoholalcoholsalcohol is produced.

Reaction equation – in words:

$\text{glucose}\stackrel{\text{yeast}}{\to }\text{ethyl alcohol + carbon dioxide}$

Reaction equation – molecular form:

${\text{C}}_{\text{6}}{\text{H}}_{\text{12}}{\text{O}}_{\text{6}}\stackrel{\text{yeasts}}{\to }{\text{2CH}}_{\text{3}}{\text{CH}}_{\text{2}}\text{OH +}{\text{2CO}}_{\text{2}}$

The reaction equation shows that alcohol fermentationalcohol fermentationalcohol fermentation is a process that takes place under the influence of yeast. Its products are ethyl alcohol and carbon dioxide.

R1CdO4wl07u0q

Zdjęcie przedstawia dwa galony na wino. Wino powstaje w wyniku fermentacji owoców. Pędzone jest z ciemnych winogron. Z balonu wystaje giętka rurka, którą spuszcza się małą ilość powstałego wina do szklanki

Ethyl alcohol contains as many carbon and hydrogen atoms as ethane. Due to this similarity of composition, ethanol is one of ethane derivatives.

RRrO0eFf7DUm6

Grafika przedstawia wzory i modele cząsteczki alkoholu etylowego, ethyl alcohol. Wzór sumaryczny, molecular formula to ce dwa ha pięć o ha. Wzór półstrukturalny, semi-structural formula to zapis w lini kolejno grup ce ha trzy dalej ce ha dwa i o ha. Dalej grafika prezentuje wzór strukturalny, structural formula i model cząsteczkowy, model of molecule alkoholu etylowego

Based on the position of carbon in the periodic table, we can conclude that the atom of this element has four valence electrons. Thus, it can create up to four bonds in organic compounds. In the ethyl alcohol molecule, the carbon atoms are connected with each other by a single bond. The oxygen atom forms two bonds: one with a hydrogen atom and one with a carbon atom. Each of the hydrogen atoms is monovalent, i.e. it creates only one bond.

Molecular formula of alcohol does not inform how the molecule is build. Thus, to determine differences in structure of various of alcohols, structural forms are used.

Ethanol formula:

${\text{C}}_{\text{2}}{\text{H}}_{\text{5}}\text{OH}$

R13yBDuM1dCgD

Grafika przedstawia zastosowanie alkoholu etylowego, use of ethyl alcohol. 1 do produkcji napojów alkoholowych, production of alcoholic beverages. 2 do produkcji zapachów, production of fragrances, perfumes, eau de toilette, deodorants. 3 do produkcji środków dezynfekujących, production of disinfectants. 4 do produkcji leków, production of medicines.

Summary

• The alcohol fermentation products are ethanol and carbon dioxide.

• Monohydric alcohols are compounds in which one hydrogen atom has been replaced by a monovalent group $–\text{OH}$.

• Methanol and ethanol contain one functional group in their molecules. These are monohydric alcohols.

• Alcohols have many applications.

Keywords

alcohol, hydrocarbons, monohydric alcohols, methanol, ethanol, homologous series, methyl alcohol, ethyl alcohol, position isomerism

Glossary