Verschil tussen alcohol en carbonzuur

Belangrijkste verschil - Alcohol versus carboxylzuur

Alcoholen en carbonzuren zijn organische verbindingen. Ze zijn samengesteld uit C-, H- en O-atomen in verschillende combinaties. Beide verbindingen zijn zure verbindingen. Ze hebben speciale groepen atomen die functionele groepen worden genoemd. Het verschil tussen alcohol en carbonzuur kan worden geïdentificeerd door de aanwezigheid van deze functionele groepen. Omdat ze verschillende verbindingen zijn, vertonen ze verschillende fysische en chemische eigenschappen zoals besproken in dit artikel. Er zijn veel toepassingen van alcoholen en carbonzuren in het laboratorium en in de industrie. Het belangrijkste verschil tussen alcohol en carbonzuur is dat de functionele groep aanwezig in alcohol is een hydroxylgroep (-OH) terwijl de functionele groep in carbonzuur carboxylgroep (-COOH) is.

Key Areas Covered

1. Wat is een alcohol
      - Definitie, verschillende vormen met voorbeelden, eigenschappen en reacties
2. Wat is een carbonzuur
      - Definitie, verschillende vormen met voorbeelden, eigenschappen en reacties
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen alcohol en carbonzuur
      - Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat is het verschil tussen alcohol en carbonzuur
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: alcohol, carboxylgroep, carbonzuur, waterstofbruggen, hydroxylgroep, polariteit

Wat is een alcohol

Alcohol is een organische verbinding die bestaat uit een of meerdere hydroxylgroepen (-OH). Alcoholen zijn moleculen gemaakt van C-, H- en O-atomen die zijn gerangschikt in een alkylgroep en hydroxylgroepen. De hydroxylgroep is gehecht aan één koolstofatoom van de alkylgroep.

Alcoholen kunnen op verschillende manieren worden gesynthetiseerd. Bovendien fungeert alcohol als het startmolecuul of het tussenproduct voor de synthese van andere organische verbindingen. Sommige dranken bevatten alcoholen als belangrijk of minder belangrijk bestanddeel. Soms kunnen alcoholen worden gebruikt als oplosmiddelen voor het zuiveren van verbindingen uit onzuivere mengsels.

Bij het beschouwen van de structuur van alcoholen zijn er drie hoofdtypen van alcoholstructuren. De structuren en enkele voorbeelden van elke structuur worden hieronder gegeven.

Primaire alcoholen

Primaire alcoholen zijn samengesteld uit een hydroxylgroep die is verbonden aan een koolstofatoom van de alkylgroep die aan slechts één alkylgroep is gebonden.

Ex: Ethanol bestaat uit een hydroxylgroep die aan een koolstofatoom is bevestigd.

Figuur 1: Een primaire alcohol - ethanol.

Secundaire alcohol

Secundaire alcohol bestaat uit een koolstofatoom dat is verbonden aan een hydroxylgroep en twee andere alkylgroepen.

Ex: 2-butanol is een secundaire alcohol.

Figuur 2: Een algemene structuur van secundaire alcohol. Hier geven "R" -groepen alkylgroepen aan.

Tertiaire alcohol

Een tertiaire alcohol bestaat uit een koolstofatoom dat is gebonden aan een hydroxylgroep en met drie alkylgroepen.

Vb: 2,2-methylbutanol

Figuur 3: Algemene structuur van tertiaire alcohol.

Hoewel de aanwezigheid van een -OH-groep zuurgraad veroorzaakt, zijn alcoholen zwakke zuren. Deze OH-groepen veroorzaken de waterstofbinding in alcoholen. Er zijn waterstofbruggen tussen het zuurstofatoom van de -OH-groep van een alcohol en een waterstofatoom van een andere alcohol. Deze waterstofbruggen zorgen ervoor dat alcoholen hogere kookpunten hebben. Het kookpunt van alcoholen neemt echter toe met het aantal koolstofatomen aanwezig in een alcohol. Bovendien zijn alcoholen volledig oplosbaar in water. Dit komt ook omdat de alcoholmoleculen waterstofbruggen kunnen vormen met watermoleculen.

Alcoholen kunnen worden gesynthetiseerd door hydratatie van alkenen, door reductie van aldehyden, ketonen, zuren en esters. Een van de belangrijkste chemische reacties geassocieerd met alcoholen is de substitutie van H-atoom in -OH-groep met elektrofielen zoals natrium (Na). Hier, als H is gesubstitueerd met een alkylgroep, geeft het een ether als het eindproduct. Evenzo zijn er een aantal reacties die alcoholen kunnen ondergaan, zoals eliminatiereacties, nucleofiele substituties, enz..

Wat is een carbonzuur

Een carbonzuur is een organische verbinding die is samengesteld uit een carboxylgroep (-COOH). De chemische formule van carbonzuur kan worden gegeven als R-COOH, waarbij "R" een alkylgroep aangeeft. De aanwezigheid van een carboxylgroep duidt op een molecuul als een carbonzuur.

Zoals de naam al zegt, is een carbonzuur een zuur. Ze zijn te vinden in veel voedsel zoals azijn, citrus en in de geneeskunde, enz. Het eenvoudigste carbonzuur is HCOOH; dit wordt mierenzuur gemeen genoemd. Wanneer de R-groep is gesubstitueerd met een methylgroep (-CH₃), het geeft azijnzuur.

Carbonzuren zijn polaire moleculen vanwege de aanwezigheid van een carboxylgroep. Daarom is het goed opgelost in polaire oplosmiddelen. Bovendien zijn carbonzuren oplosbaar in water vanwege hun vermogen om waterstofbruggen te vormen. Carbonzuren kunnen twee waterstofbruggen tussen twee carbonzuren hebben, waardoor een dimeer van carbonzuren wordt gevormd. Dit wordt "zelfassociatie" genoemd.

Figuur 4: Een dimeer van carbonzuur

Carbonzuren hebben hogere kookpunten omdat de vorming van dimeren hen een extra stabiliteit geeft. De zuurgraad van carbonzuren ontstaat als de H in carbonzuur kan worden vrijgegeven als een proton. Dit proton-vrijmaken zorgt ervoor dat de pH van het systeem verhoogd wordt, wat wijst op een zuur gedrag. 

Carbonzuren kunnen worden gesynthetiseerd door CO te behandelen₂ met Grignard-reagens. Carbonzuren kunnen gemakkelijk worden omgezet met een metaalvormend metaal-carboxylaat en waterstofgas. De reactie tussen een carbonzuur en een metaalhydroxide kan ook het metaalcarboxylaat produceren. Een andere belangrijke reactie is de reactie tussen een carbonzuur en ammoniak.

Overeenkomsten tussen alcohol en carbonzuur

• Alcoholen en carbonzuren zijn organische verbindingen.
• Beide verbindingen vertonen zure eigenschappen.
• Beide zijn samengesteld uit C-, H- en O-atomen.
• Zowel alcoholen als carbonzuren zijn polaire verbindingen.
• Beide moleculen kunnen waterstofbruggen vormen.

Verschil tussen alcohol en carbonzuur

Definitie

Alcohol: Een alcohol is een organische verbinding samengesteld uit één (of meer) hydroxylgroep (-OH).

Carboxylic zuur: Een carbonzuur is een organische verbinding samengesteld uit een carboxylgroep (-COOH).

Aantal zuurstofatomen

Alcohol: Alcoholen hebben één zuurstofatoom per functionele groep.

Carboxylic zuur: Carbonzuren hebben twee zuurstofatomen per functionele groep.

Functionele groepen

Alcohol: Alcoholen hebben -OH als een functionele groep.

Carboxylic zuur: Carbonzuren hebben -COOH als een functionele groep.

Kookpunten

Alcohol: Alcoholen hebben een lager kookpunt dan overeenkomstige carbonzuren.

Carboxylic zuur: Carbonzuren hebben hogere kookpunten dan overeenkomstige alcoholen.

Dimer formatie

Alcohol: Alcoholen kunnen geen dimeren vormen.

Carboxylic zuur: Carbonzuren kunnen dimeren vormen.

zuurheid

Alcohol: Alcoholen zijn zwakke zuren.

Carboxylic zuur: Carbonzuren zijn zuurder dan overeenkomstige alcohol.

Conclusie

Alcoholen en carbonzuren zijn organische verbindingen. Hoewel beide zijn gemaakt van C-, H- en O-atomen, verschillen ze qua structuur en eigenschappen. Het belangrijkste verschil tussen een alcohol en een carbonzuur is dat de functionele groep die aanwezig is in alcohol een hydroxylgroep (-OH) is, terwijl de functionele groep in carbonzuur carboxylgroep (-COOH) is.

Referenties:

1. "Alcohol." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., Hier beschikbaar. Betreden 18 augustus 2017.
2. "Structuur en classificatie van alcoholen." Chemie LibreTexts, Libretexts, 21 juli 2016, hier beschikbaar. Betreden 18 augustus 2017.

Afbeelding met dank aan:

1. "Ethanol platte structuur" door Cacycle - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia
2 seconden. Alcohol Structuurformules V.1 "Door Jü - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. "Tert. Alcohol Structuurformules V.1 "Door Jü - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia
4. "Carboxylic Acids Hydrogen Bonds V.1" Door Jü - Own work (CC0) via Commons Wikimedia