En kemisk alkohol är inte samma sak som man i vardagen menar när man pratar om alkohol. Sprit, eller etanol som kemister ofta kallar det, är snarare en slags alkohol. Rent kemiskt är en alkohol en kolvätekedja (alkan, alken eller alkyn) med en eller flera OH-grupper fästa på den.
Namngivning
Sättet man namnger en alkohol som innehåller en OH-grupp på är att man tar kolvätets namn, och lägger till ”-ol” på slutet. Etanol är alltså en etan-kedja med en OH-grupp. Alltså benämns den som ”etanol”.
Finns det flera OH-grupper använder man ett grektiskt räkneprefix, vilket vi återkommer till längre ner.
I den här bilden ser du de enklaste alkoholerna med en OH-grupp och utan dubbel-/trippelbindningar. Notera att OH-gruppen kan vara placerad på vilken kolatom som helst. Lägg också märke till att OH-gruppen skrivs för sig själv i strukturformeln för tydlighetens skull (metanol skrivs till exempel oftast CH3OH i stället för CH4O).
Egenskaper och användning
De olika delarna av en alkoholmolekyl har olika egenskaper:
- OH-gruppen liknar vattenmolekyler (man säger att både OH-gruppen och vattenmolekylerna är polära) och ger därför liknande egenskaper som de hos vatten.
- Kolväteskedjan däremot påminner inte alls om vattenmolekyler, utan har mer gemensamt med vanliga kolväten och fetter.
De flesta alkoholer där kolkedjan är kort-medellång är därför mer eller mindre lösliga i båda vatten och feta ämnen. Dessa alkoholer har också förmågan att båda lösa upp sådana ämnen som vatten kan lösa upp, och sådana ämnen som kolväten (t.ex. heptan) kan lösa. Detta är en väldigt användbar egenskap, och alkoholer används därför ofta som lösningsmedel. Exempelvis består lösningsmedlet T-röd av alkoholen etanol.
De flesta alkoholer, förutom etanol, är mycket giftiga. Metanol (eller träsprit som det också kallas) orsakar exempelvis blindhet redan i mycket små doser, och är potentiellt dödlig om man får i sig mer än 3 cl. Även om etanol inte är dödligt vid mindre doser, påverkar etanol nervsystemet redan i relativt små mängder. En del upplever denna påverkan som positiv, vilket är förklaringen att etanol (sprit) är ett populärt berusningsmedel i många delar av världen. Stora mängder etanol kan dock ge akuta förgiftningssymptom, och på lång sikt kan hög och långvarig konsumtion även bland annat levern slås ut, eftersom den har som har som uppgift att bryta ner etanolen.
En annan användning för etanol är som bränsle – kanske har du hört talas om etanolbilar som ju ska vara miljövänligare än bensinbilar? Fast när man tankar kallar man det ofta E85 som står för att bränslet man köper innehåller 85 % etanol och resten bensin. Lösningsmedlet T-röd som nämndes tidigare består som sagt också av etanol, samt ett rött färgämne och vissa tillsatser som gör vätskan odrickbar.
Flervärda alkoholer
Alkoholer som har fler än en OH-grupp kallas flervärda alkoholer. Ett vanligt exempel på en sådan är glykol. En sådan molekyl består av en etankedja där två (di på grekiska) väteatomer är utbytta mot OH-grupper. Glykol kan därför också kallas för etandiol.
Om vintrarna blandar man ofta glykol i bilarnas kylarvätska eftersom fryspunkten då sänks till omkring −40 °C varför vätskan håller sig flytande även om det blir mycket kallt. Att dricka glykol är mycket farligt och ofta förenat med döden, eftersom denna alkohol är mycket giftig.
En annan, betydligt ofarligare, flervärd alkohol är glycerol. Den består av en propanmolekyl där tre (tri på grekiska) väteatomer är utbytta mot OH-grupper. Ett annat namn är därför propantriol. Glycerol-molekyler används som utgångspunkt när man ska framställa fett och nitroglycerin (ett sprängämne).
En annan, inte lika viktig, men likväl rolig användning är i såpbubblor. Du kan själv testa att blanda lite glycerol (finns att köpa på apoteket) med en lösning av såpa/diskmedel och vatten. Glycerolmolekylerna hjälper bubblorna att hålla ihop bättre.
Båda de flervärda alkoholerna som vi har diskuterat ovan har det gemensamt att de smakar sött (men smaka absolut inte på glykol!). I figuren nedan visas strukturformler och molekylmodeller för glykol och glycerol.
Övningsuppgifter
Testa gärna dina kunskaper med detta lilla test. De två sista frågorna är lite svårare och kräver att du tänker till lite extra. Om du är osäker på alkanernas namn (som det här testet delvis bygger på) kan du gå tillbaka till artikeln om alkaner och repetera dem.
Varför ska man inte dricka träsprit/metanol?
Det är giftigt och kan redan vid små doser ge allvarliga skador eller i värsta fall leda till döden.
Vilket kolväte bygger metanol på?
Metanol utgörs av en metanmolekyl där en av väteatomerna har ersatts av en OH-grupp. Metan är alltså rätt svar.
En av dina föräldrar klagar på att det är dyrt att köpa glykol till bilens kylarvätska och menar att det säkert ändå inte gör någon nytta. Förklara varför han/hon har fel.
På vintern blir temperaturen ofta lägre än 0 °C här i Sverige, vilket leder till att vattnet i bilens kylarvätska fryser till is. För att undvika att detta sker måste man blanda i något som sänker vätskans fryspunkt, vilket glykol (etandiol) är mycket lämpligt för.
Föräldern tycker också att det är onödigt att följa anvisningarna på glykolförpackningen och förvara den oåtkomligt för familjens småbarn. Har han/hon rätt?
Nej, verkligen inte. Glykol är mycket giftigt och om ett barn får för sig att dricka det kan det hela sluta mycket olyckligt.
Rita strukturformeln för butanol (välj vilken av de olika isomerna som helst) skulle kunna se ut?
Vi utgår från en butanmolekyl (fyra kolatomer) och byter sedan ut en av väteatomerna mot en OH-grupp. Här följer två exempel, där vi har utgått från den raka isomeren av butan:
Inom avancerad organisk kemi diskuterar man ofta en typ molekyler som kallas för enoler, som bland annat spelar en viktig roll vid många av de reaktioner som sker i levande organismer. Ge ett förslag på hur strukturformeln för propenol skulle kunna se ut?
Här utgår vi från alkenen propen (tre kolatomer med dubbelbindning) och byter sedan ut en av väteatomerna mot en OH-grupp. Strukturformeln skulle kunna se ut på något av följande sätt:
