alcools

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Présentation

alcools, composés chimiques comportant le groupe hydroxyle OH lié à un atome de carbone saturé.

La formule générale des alcools est R 8 OH, où R est un groupement alkyle (C_nH_2n+1, n étant le nombre d’atomes de carbone dans la molécule). Dans le langage courant, le terme alcool désigne l’alcool éthylique, ou éthanol. Le nom est dérivé de l'arabe al kuhl, ou al koh'l, qui désignait une fine poudre à base de sulfure d'antimoine. Puis, le sens du nom alcool s’est élargi pour désigner toute poudre fine. Au Moyen Âge, les alchimistes ont appliqué ce terme aux essences obtenues par distillation, ce qui a conduit à la signification actuelle.

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Classification

Les alcools qui possèdent un, deux ou trois groupes hydroxyles OH sont respectivement appelés monoalcool, diols et triols ; s’ils comportent plus de trois groupes hydroxyles OH, ce sont des polyols. Il existe trois classes d'alcools selon le nombre d'atomes d'hydrogène attachés à l'atome de carbone portant le groupe OH (carbone fonctionnel) : les alcools primaires, de formule brute RCH₂OH, les alcools secondaires R₂CHOH et les alcools tertiaires R₃COH, les groupes R étant des groupements alkyles.

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Propriétés

Dans les conditions normales de température et de pression (25 °C, 1.10⁵ Pa), les alcools acycliques, comportant un maximum de douze atomes de carbone, sont liquides. Au-delà, ils sont solides.

Les points d’ébullition des alcools sont beaucoup plus élevés que ceux des hydrocarbures homologues et des autres composés fonctionnels possédant le même nombre d’atomes de carbone, à l’exception des acides carboxyliques. Par exemple, l’éthane (C₂H₆), l’éthanol (C₂H₅ 8 OH) et l’acide acétique (CH₃ 8 COOH) ont (sous 1.10⁵ Pa) respectivement les points d’ébullition suivants : – 88,5 °C, 78,3 °C et 118,1 °C. L’explication de cette particularité n’est pas due à l’augmentation de la masse moléculaire de ces composés, mais à l’existence de liaisons hydrogène.

Les alcools forment aussi des liaisons hydrogène avec l’eau. Ainsi, les premiers termes de la série des alcools sont solubles dans l’eau.

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Réactivité

La réactivité des alcools est liée, d’une part, à la polarisation des liaisons C 8 O et O 8 H due aux différences d’électronégativité des atomes d’oxygène, d’hydrogène et de carbone, d’autre part, à la présence des deux doublets électroniques libres de l’oxygène. Ainsi, les alcools peuvent réagir de deux façons, selon les conditions opératoires :

• en milieu basique, les alcools jouent le rôle d’un acide de Brønsted-Lowry en cédant un proton H⁺ (celui porté par le groupe fonctionnel O 8 H) à une base (B) dans l’équilibre :
  
  

  RO 8 H + B ⇄ RO- + BH+

  
  Le caractère acide des alcools décroît des alcools primaires aux tertiaires.

• en milieu acide, les alcools jouent le rôle d’une base de Lewis (donneur d’électrons), grâce aux doublets libres de l’oxygène, dans l’équilibre :
  
  

  R 8 OH + H+ ⇄ R+ + H2O

  
  Le caractère basique des alcools décroît des alcools tertiaires aux primaires, en raison de la décroissance de stabilité du carbocation R⁺ formé. L’estérification constitue un exemple bien connu de réaction des alcools en milieu acide. Dans cette réaction, un alcool réagit avec un acide carboxylique pour former un ester et de l’eau dans l’équilibre :
  
  

  R 8 CO 8 OH + R’ 8 OH ⇄R 8 CO 8 OR’ + H2O

  
  Dans cet équilibre, R et R’ sont des groupements alkyles. L’estérification est catalysée par un acide organique (comme l’acide acétique CH₃CO₂H) ou minéral (comme l’acide nitrique HNO₃).

Les alcools sont, par conséquent, des espèces amphotères : ils présentent à la fois des caractères acide et basique. En milieu neutre, ils sont très peu réactifs.

L’oxydation des alcools primaires par les oxydants classiques (KMnO₄ ou K₂Cr₂O₇ en milieu acide) donne des aldéhydes et celle des alcools secondaires des cétones. Les alcools tertiaires ne sont pas oxydables car ils ne possèdent pas d’atomes d’hydrogène sur le carbone fonctionnel.