6.5 Alkoholer og carboxylsyrer

Håndsprit, eddike og harsk smør lugter meget forskelligt, og alligevel ligner molekylerne hinanden. De består af en carbonkæde med en lille gruppe af atomer for enden, og det er den gruppe, der bestemmer stoffets egenskaber.

Funktionelle grupper

En funktionel gruppe er en lille gruppe af atomer i et organisk molekyle, som giver stoffet særlige egenskaber. Stoffer med den samme funktionelle gruppe ligner hinanden og hører til samme stofklasse.

Figur 1: Ethan, ethanol og ethansyre har alle to carbonatomer. Den funktionelle gruppe er fremhævet.
Stofklasse Funktionel gruppe Navnet ender på Eksempel
Alkan ingen -an ethan
Alken dobbeltbinding, C=C -en ethen
Alkohol −OH -ol ethanol
Carboxylsyre −COOH -syre ethansyre

Alkoholer

En alkohol er et organisk stof med en OH-gruppe, der sidder på et carbonatom. Navnet dannes af alkanens navn og endelsen -ol. Fra tre carbonatomer skal der et tal i navnet, som viser, hvilket carbonatom OH-gruppen sidder på.

Navn Formel Kendes fra
methanol CH3OH træsprit. Den er meget giftig.
ethanol CH3CH2OH øl, vin og håndsprit
propan-2-ol CH3CH(OH)CH3 rensevæske til skærme og elektronik
glycerol C3H5(OH)3 fedtstoffer, cremer og slik

Når man i daglig tale siger alkohol, mener man stoffet ethanol. Ethanol dannes, når gærceller omdanner sukker uden oxygen, og det kaldes gæring:

C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2

Glycerol har tre carbonatomer og en OH-gruppe på hvert af dem. Det er en tyk væske, der smager sødt, og en vigtig del af fedtstofferne i afsnit 6.6.

Figur 2: Zigzagformler for to alkoholer og to carboxylsyrer. Den funktionelle gruppe skrives med bogstaver.

I en zigzagformel skrives den funktionelle gruppe med bogstaver. Carbonkæden tælles som før: hver ende og hvert knæk er et carbonatom. En ende, hvor der står OH, er ikke et carbonatom.

Carboxylsyrer

En carboxylsyre er et organisk stof med gruppen −COOH, som hedder en carboxylgruppe. Carbonatomet i gruppen er bundet til et oxygenatom med en dobbeltbinding og til en OH-gruppe.

Navnet dannes af alkanens navn og ordet syre. Carbonatomet i carboxylgruppen tæller med i kæden, så ethansyre har to carbonatomer i alt.

Navn Kaldes også Formel Findes i
methansyre myresyre HCOOH myrer og brændenælder
ethansyre eddikesyre CH3COOH eddike
butansyre smørsyre CH3CH2CH2COOH harsk smør

Carboxylsyrer er syrer, og det er dem, der giver den sure smag i eddike, citroner og yoghurt. Hvad en syre er, lærer du i afsnit 7.1.

Eddikesyre dannes, når ethanol reagerer med oxygen. Det sker, når en flaske vin står åben i længere tid, for så omdanner bakterier fra luften ethanolen, og vinen bliver sur:

C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O

Kan stoffet opløses i vand?

Oxygen har en meget højere elektronegativitet end både carbon og hydrogen. OH-gruppen og carboxylgruppen er derfor polære grupper, mens carbonkæden er upolær. Et molekyle af en alkohol har altså en polær ende og en upolær ende.

Hvilken ende der vinder, kan du afgøre med tommelfingerreglen fra afsnit 3.3: Der skal 4 carbonatomer til at ophæve virkningen af én polær gruppe.

Stof Carbonatomer Polære grupper Opløses i vand?
ethanol 2 1 ja
butan-1-ol 4 1 kun delvist. Stoffet ligger på grænsen.
octan-1-ol 8 1 nej
glycerol 3 3 ja

Korte alkoholer og carboxylsyrer kan blandes med vand. Jo længere carbonkæden bliver, jo mere ligner stoffet en alkan, og jo dårligere kan det opløses i vand.

Kogepunktet er højere end hos alkanerne

De polære grupper gør, at molekylerne holder bedre fast i hinanden. Alkoholer og carboxylsyrer har derfor meget højere kogepunkter end alkaner af samme størrelse.

Stof Molarmasse Kogepunkt
propan, C3H8 44,1 g/mol −42 °C
ethanol, C2H5OH 46,1 g/mol 78 °C
methansyre, HCOOH 46,0 g/mol 101 °C

De tre molekyler vejer næsten det samme, og alligevel er propan en gas ved stuetemperatur, mens ethanol og methansyre er væsker.

NoteKort sagt
  • En funktionel gruppe er en gruppe af atomer, der giver et organisk stof særlige egenskaber.
  • En alkohol har gruppen −OH, og navnet ender på -ol.
  • En carboxylsyre har gruppen −COOH, og navnet ender på -syre.
  • Begge grupper er polære. Korte alkoholer og carboxylsyrer kan opløses i vand, mens lange ikke kan.
  • De polære grupper giver et højere kogepunkt end hos alkaner af samme størrelse.

Prøv selv: Organiske grupper: sorter molekyler efter stofklasse.

Prøv selv: Zigzagformler: se under Opløselighed, om et stof opløses i vand.