Różnica między kwasem karboksylowym a alkoholem

Kwas karboksylowy a alkohol

Kwasy karboksylowe i alkohole są cząsteczkami organicznymi z polarnymi grupami funkcyjnymi. Oba mają zdolność tworzenia wiązań wodorowych, które wpływają na ich właściwości fizyczne, takie jak temperatura wrzenia.

Kwas karboksylowy

Kwasy karboksylowe to związki organiczne mające grupę funkcyjną -COOH. Ta grupa jest znana jako grupa karboksylowa. Kwas karboksylowy ma następujący ogólny wzór.

W najprostszym typie kwasu karboksylowego grupa R jest równa H. Ten kwas karboksylowy jest znany jako kwas mrówkowy. Ponadto, grupa R może być prostym łańcuchem węglowym, rozgałęzionym łańcuchem, grupą aromatyczną itp. Kwas octowy, kwas heksanowy i kwas benzoesowy to tylko niektóre przykłady kwasów karboksylowych. W nomenklaturze IUPAC kwasy karboksylowe są nazywane przez upuszczenie końcowego -mi nazwy alkanu odpowiadającej najdłuższemu łańcuchowi w kwasie i poprzez dodanie -kwas octowy. Zawsze węgiel karboksylowy ma numer 1. Kwasy karboksylowe są cząsteczkami polarnymi. Ze względu na grupę -OH mogą tworzyć silne wiązania wodorowe ze sobą iz wodą. W rezultacie kwasy karboksylowe mają wysoką temperaturę wrzenia. Ponadto kwasy karboksylowe o niższej masie cząsteczkowej łatwo rozpuszczają się w wodzie. Jednak wraz ze wzrostem długości łańcucha węglowego zmniejsza się rozpuszczalność. Kwasy karboksylowe mają kwasowość w zakresie od pKa 4-5. Ponieważ są kwasowe, łatwo reagują z NaOH i NaHCO₃₎ roztwory tworzące rozpuszczalne sole sodowe. Kwasy karboksylowe, takie jak kwas octowy, są słabymi kwasami i istnieją w równowadze z jego sprzężoną zasadą w środowisku wodnym. Jeśli jednak kwasy karboksylowe mają grupy wyciągające elektrony, takie jak Cl, F, są kwasowe niż kwas niepodstawiony.

Alkohol

Cechą charakterystyczną rodziny alkoholowej jest obecność grupy funkcyjnej -OH (grupa hydroksylowa). Zwykle ta grupa -OH jest przyłączona do sp³⁾ hybrydyzowany węgiel. Najprostszym członkiem rodziny jest alkohol metylowy, znany również jako metanol. Alkohole można podzielić na trzy grupy: pierwotne, wtórne i trzeciorzędowe. Ta klasyfikacja opiera się na stopniu podstawienia węgla, do którego grupa hydroksylowa jest bezpośrednio przyłączona. Jeśli do węgla jest przyłączony tylko jeden inny węgiel, mówi się, że węgiel jest pierwszorzędowym węglem, a alkohol jest pierwszorzędowym alkoholem. Jeśli węgiel z grupą hydroksylową jest przyłączony do dwóch innych węgli, to jest to alkohol drugorzędny i tak dalej. Alkohole są nazywane sufiksami -ol zgodnie z nomenklaturą IUPAC. Po pierwsze, należy wybrać najdłuższy ciągły łańcuch węglowy, do którego grupa hydroksylowa jest bezpośrednio przyłączona. Następnie nazwa odpowiedniego alkanu jest zmieniana przez upuszczenie finału mi i dodając przyrostek ol.

Alkohole mają wyższą temperaturę wrzenia niż odpowiednie węglowodory lub etery. Powodem tego jest obecność interakcji międzycząsteczkowych między cząsteczkami alkoholu poprzez wiązanie wodorowe. Jeśli grupa R jest mała, alkohole są mieszalne z wodą, ale gdy grupa R staje się większa, zwykle staje się hydrofobowa. Alkohole są polarne. Wiązanie C-O i O-H przyczyniają się do polaryzacji cząsteczki. Polaryzacja wiązania O-H powoduje, że wodór jest częściowo dodatni i wyjaśnia kwasowość alkoholi. Alkohole są słabymi kwasami, a kwasowość jest zbliżona do kwasowości wody. -OH jest słabą grupą opuszczającą, ponieważ OH^- jest silną bazą.