Jak rozmawiać o alkoholu przy tej lekcji, żeby nie wyszło kazanie?

Chemia daje tu twarde fakty i one działają lepiej niż morał: metanol i etanol są nie do odróżnienia zmysłami, dawka 10 ml metanolu to trwała ślepota, a wątroba rozkłada etanol w stałym tempie, którego nie da się przyspieszyć. Warto trzymać się liczb i mechanizmu — dziecko zapamiętuje, że to sprawa cząsteczki i enzymu, a nie że „rodzic znowu prawi”. Domowe obserwacje: dlaczego denaturat jest fioletowy, dlaczego na płynie do dezynfekcji jest napis 70%, dlaczego żel do rąk paruje z chłodem.

Skąd biorą się doniesienia o zatruciach metanolem?

Z alkoholu spoza legalnego obiegu. Metanol jest tani i łatwo dostępny jako rozpuszczalnik, a od etanolu nie odróżnia go ani zapach, ani smak, ani wygląd, więc trafia do butelek bez etykiet i „okazyjnych” dostaw. W szpitalu odtrutką bywa właśnie etanol albo fomepizol — blokują enzym, który zamienia metanol w kwas mrówkowy — ale to zabieg lekarski, o podawaniu czegokolwiek na własną rękę nie ma mowy. Jedyny sensowny wniosek dla ucznia: ciecz bez etykiety traktujemy jak truciznę.

Co musi być na sprawdzianie i jak to poćwiczyć?

Zwykle: grupa -OH jako grupa funkcyjna, wzory i nazwy trzech pierwszych alkoholi, wzór ogólny C_nH_2n+1OH, fermentacja jako źródło etanolu i różnica metanol / etanol wraz z zastosowaniami. Najlepiej ćwiczy się to w dwie strony po dwie minuty dziennie: rodzic mówi nazwę („propanol”), dziecko podaje wzór (C_3H_7OH), potem zamiana ról. Warto dorzucić kontrolne pytanie „a to alkan czy alkohol?”, bo butan i butanol mylą się najczęściej.

Alkohole — metanol i etanol

około 12 minut

W tej lekcji1/11

Denaturat jest fioletowy i obrzydliwie śmierdzi — i nie przez przypadek: ktoś zepsuł go celowo, żebyś go nie wypił. A w tej samej rodzinie związków siedzi metanol, który różni się od etanolu jednym atomem węgla i po kieliszku odbiera wzrok. Dziś zobaczysz, co decyduje o tej różnicy.

Grupa hydroksylowa $-\mathrm{OH}$

Alkohole to pochodne węglowodorów: w cząsteczce alkanu jeden atom wodoru zostaje zastąpiony grupą hydroksylową $-\mathrm{OH}$ — atomem tlenu z wodorem, związanymi w jedną całość.

Metanol — metan, w którym jeden wodór ustąpił grupie OH

Tę grupę nazywamy funkcyjną, bo to ona nadaje związkowi właściwości. Tak jak jon $H^+$ decyduje, że coś jest kwasem, tak $-\mathrm{OH}$ decyduje, że coś jest alkoholem.

Z metanu $\mathrm{CH_4}$ powstaje w ten sposób metanol $\mathrm{CH}_3\mathrm{OH}$ .

Alkan plus końcówka -ol

Alkoholi jest cały szereg homologiczny — dokładnie jak alkanów. Nazwę tworzy nazwa alkanu z końcówką -ol:

$n$	alkan	alkohol	wzór
1	metan	metanol	$\mathrm{CH}_3\mathrm{OH}$
2	etan	etanol	$\mathrm{C_2H_5}\mathrm{OH}$
3	propan	propanol	$\mathrm{C_3H_7}\mathrm{OH}$
4	butan	butanol	$\mathrm{C_4H_9}\mathrm{OH}$

Wzór ogólny: $\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n+1}\mathrm{OH}$ . Wszystkie cztery są bezbarwnymi cieczami i palą się niebieskim, niekopcącym płomieniem: $\mathrm{C_2H_5}\mathrm{OH} + 3\,\mathrm{O_2} \rightarrow 2\,\mathrm{CO_2} + 3\,\mathrm{H_2O}$ . Trzy pierwsze mieszają się z wodą w każdym stosunku, butanol tylko częściowo: im dłuższy łańcuch, tym gorsza rozpuszczalność.

Ułóż wzór propanolu

1
Nazwa mówi, ile jest atomów węgla: prop- to trzy.
$\text{propanol} \rightarrow n = 3$
2
Część węglowodorowa ma o jeden wodór mniej niż alkan, czyli $2n + 1$ .
$2 \cdot 3 + 1 = 7 \rightarrow \mathrm{C_3H_7}-$
3
Doklejamy grupę hydroksylową i wzór jest gotowy.
$\mathrm{C_3H_7}\mathrm{OH}$
4
Kontrola: propan miał 8 wodorów, propanol ma 7 przy węglach i 1 w grupie $-\mathrm{OH}$ — nadal 8.
$\mathrm{C_3H_8} \rightarrow \mathrm{C_3H_7}\mathrm{OH}$
Wskazówka
Wodór nigdzie nie zginął — przeniósł się na drugą stronę tlenu.

Wszystkie kroki za Tobą!

Twoja kolej

Jak nazywa się alkohol o wzorze $\mathrm{C_4H_9}\mathrm{OH}$ ?

Metanol — jeden węgiel od katastrofy

Metanol $\mathrm{CH}_3\mathrm{OH}$ jest bezbarwny, pachnie i pali się prawie tak samo jak etanol. I to jest w nim najgroźniejsze: zmysłami nie da się go odróżnić.

Etanol — z cukru, do wielu rzeczy

Etanol $\mathrm{C_2H_5}\mathrm{OH}$ powstaje w fermentacji alkoholowej: drożdże rozkładają cukier na etanol i dwutlenek węgla.

Etanol — szkielet etanu z grupą OH na końcu

$\mathrm{C_6H_{12}O_6} \rightarrow 2\,\mathrm{C_2H_5}\mathrm{OH} + 2\,\mathrm{CO_2}$

postać	do czego
spirytus	napoje, konserwacja preparatów
denaturat	rozpuszczalnik i paliwo do palników — etanol celowo skażony: barwnik i obrzydliwy smak, żeby nikt go nie wypił
paliwo E85	85% etanolu w mieszance do silników
roztwór 70%	dezynfekcja skóry i narzędzi
kosmetyki	rozpuszcza olejki zapachowe i szybko odparowuje

Co etanol robi w organizmie

1
Nie musi być trawiony — wchłania się prosto ze śluzówki żołądka i jelita do krwi.
$\text{żołądek} \rightarrow \text{krew}$
2
Z krwią trafia do mózgu i spowalnia przewodzenie sygnałów między komórkami nerwowymi: stąd zaburzenia równowagi, mowy i oceny sytuacji.
$\text{krew} \rightarrow \text{mózg}$
3
Wątroba utlenia go do aldehydu octowego — to on odpowiada za kaca — a dopiero potem do kwasu octowego.
$\mathrm{C_2H_5}\mathrm{OH} \rightarrow \mathrm{CH}_3\mathrm{CHO} \rightarrow \mathrm{CH}_3\mathrm{COOH}$
4
Tempo tego rozkładu jest stałe i nie da się go przyspieszyć kawą ani zimnym prysznicem.
$\approx 0{,}1\ \mathrm{g}/(\mathrm{kg} \cdot \mathrm{h})$
Wskazówka
Etanol też jest trucizną — tylko wolniej działającą niż metanol. Rosnący organizm rozkłada go gorzej niż dorosły.

Wszystkie kroki za Tobą!

Twoja kolej

Na strychu znalazła się butelka bez etykiety: bezbarwna, palna ciecz o zapachu alkoholu. Co można o niej powiedzieć?

Pułapka! „Alkohol” to nie jedna substancja

Źle: alkohol to jedna ciecz o jednej nazwie — ta z butelki.

Dobrze: alkohole to cała rodzina, szereg homologiczny: metanol, etanol, propanol, butanol i dalsze. Słowo „alkohol” znaczy tyle, co słowo „alkan” — nie wskazuje jednego związku, tylko grupę związków o tej samej grupie funkcyjnej.

Metanol i etanol dzieli jedna grupa $\mathrm{CH_2}$ : jeden atom węgla i dwa wodory. To najmniejsza różnica, jaka w tym szeregu w ogóle istnieje — a jeden z nich wątroba powoli rozkłada, drugi odbiera wzrok.

Ściąga do zapamiętania

Czym jest grupa $-\mathrm{OH}$ , jak nazywamy alkohole i czym różni się metanol od etanolu?

Alkohole to pochodne węglowodorów z grupą hydroksylową $-\mathrm{OH}$ w miejsce jednego wodoru. To grupa FUNKCYJNA: nadaje właściwości tak samo, jak jon $\mathrm{H}^+$ nadaje je kwasom. Nazwa: alkan + końcówka -ol, wzór ogólny $\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n+1}\mathrm{OH}$ — metanol $\mathrm{CH}_3\mathrm{OH}$ , etanol $\mathrm{C_2H_5}\mathrm{OH}$ , propanol $\mathrm{C_3H_7}\mathrm{OH}$ . Wszystkie są cieczami i palą się niebieskim płomieniem; trzy pierwsze mieszają się z wodą w każdym stosunku, butanol tylko częściowo. METANOL jest silnie trujący: ok. 10 ml to ślepota, ok. 30 ml dawka śmiertelna; używa się go jako rozpuszczalnika i paliwa. ETANOL powstaje w fermentacji cukrów ( $\mathrm{C_6H_{12}O_6} \rightarrow 2\,\mathrm{C_2H_5}\mathrm{OH} + 2\,\mathrm{CO_2}$ ) — spirytus, denaturat (celowo skażony), paliwo E85, kosmetyki, dezynfekcja. W organizmie działa na mózg, a wątroba rozkłada go w stałym, powolnym tempie.

Dla rodzica

Jak pomóc dziecku w tym temacie?

Jak rozmawiać o alkoholu przy tej lekcji, żeby nie wyszło kazanie?: Chemia daje tu twarde fakty i one działają lepiej niż morał: metanol i etanol są nie do odróżnienia zmysłami, dawka 10 ml metanolu to trwała ślepota, a wątroba rozkłada etanol w stałym tempie, którego nie da się przyspieszyć. Warto trzymać się liczb i mechanizmu — dziecko zapamiętuje, że to sprawa cząsteczki i enzymu, a nie że „rodzic znowu prawi”. Domowe obserwacje: dlaczego denaturat jest fioletowy, dlaczego na płynie do dezynfekcji jest napis 70%, dlaczego żel do rąk paruje z chłodem.
Skąd biorą się doniesienia o zatruciach metanolem?: Z alkoholu spoza legalnego obiegu. Metanol jest tani i łatwo dostępny jako rozpuszczalnik, a od etanolu nie odróżnia go ani zapach, ani smak, ani wygląd, więc trafia do butelek bez etykiet i „okazyjnych” dostaw. W szpitalu odtrutką bywa właśnie etanol albo fomepizol — blokują enzym, który zamienia metanol w kwas mrówkowy — ale to zabieg lekarski, o podawaniu czegokolwiek na własną rękę nie ma mowy. Jedyny sensowny wniosek dla ucznia: ciecz bez etykiety traktujemy jak truciznę.
Co musi być na sprawdzianie i jak to poćwiczyć?: Zwykle: grupa $-\mathrm{OH}$ jako grupa funkcyjna, wzory i nazwy trzech pierwszych alkoholi, wzór ogólny $C_nH_{2n+1}\mathrm{OH}$ , fermentacja jako źródło etanolu i różnica metanol / etanol wraz z zastosowaniami. Najlepiej ćwiczy się to w dwie strony po dwie minuty dziennie: rodzic mówi nazwę („propanol”), dziecko podaje wzór ( $\mathrm{C_3H_7}\mathrm{OH}$ ), potem zamiana ról. Warto dorzucić kontrolne pytanie „a to alkan czy alkohol?”, bo butan i butanol mylą się najczęściej.

Sprawdź się!

Która grupa atomów decyduje o tym, że związek jest alkoholem?

Który wzór przedstawia metanol?

W jaki sposób powstaje etanol w produkcji napojów?

Dlaczego denaturat jest fioletowy i ma obrzydliwy zapach?

Czym różni się metanol od etanolu?

Następny temat

Glicerol — alkohol polihydroksylowy