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"알코올"은 많은 영어 용어와 마찬가지로 과학에서 일상적인 사용보다 더 구체적인 의미를 갖는 단어입니다. 한편, "에탄올"은 특정 화학 물질을 기술하고; 에탄올은 알코올의 한 종류이지만, 겹치는 부분이 거의없는 여러 가지 용도 (하나의 산업, 하나의 음식 및 음료 관련)가 있습니다.
에탄올이란? 에틸 알코올이라고도 불리는이 알코올은 가장 단순한 알코올 중 하나이며 서양 문화에서 더 좋거나 나쁘게 가장 유명합니다. 이 겸손한 2- 탄소 분자는 충분한 역사적 논쟁의 중심이며, 분위기를 바꾸는 물질로의 사용은 문명 역사 전반에 걸쳐 인간 사회에 중대한 영향을 미쳤습니다.
알코올이란?
화학 분야의 많은 화합물은 탄화수소이며 탄소와 수소 원자로 만 구성됩니다. 탄화수소에 산소 원자를 도입하면 다양한 특성을 가진 다양한 종류의 새로운 화학 물질이 생길 수 있습니다.
알코올은 -OH 그룹 또는 하이드 록실 그룹이 수소 원자로 치환 된 탄화수소이다. 가장 간단한 예는 화학식 CH를 갖는 탄화수소 메탄입니다.4. 탄소 원자는 다른 원자 및 수소와 하나의 결합 만 형성 할 수 있으므로 메탄은 안정한 화합물입니다. 한편, 산소는 총 2 개의 결합을 형성합니다. 따라서 수소에 결합 된 산소를 갖는 하이드 록실 그룹은 결합에 이용 가능한 하나의 "점"을 갖는다. 이는 조건이 적절한 경우 메탄이 메틸 알코올 또는 메탄올로 전환 될 수 있음을 의미합니다. 이 분자의 공식은 CH3(오).
메탄올에는 하나의 탄소 원자가 있지만, 다음으로 큰 탄화수소 탄화수소에서 가장 큰 에탄올은 두 개입니다. 에탄의 화학식은 CH3CH3 (또한 C로 작성 됨2H6); 각각의 탄소 원자는 3 개의 수소 및 다른 탄소 원자에 결합된다. 따라서 에탄올의 공식은 CH입니다3CH2(오).
에탄올은 에틸 알코올이라고도합니다.의심 할 수 있듯이이 명명 규칙은 모든 알코올에 적용됩니다. "-아놀"접미사는보다 성가신 "-일 알코올"과 교환 될 수있다. 프로판이 3- 탄소 탄화수소의 이름이라는 것을 알면 화학식, 관련 알코올 및 해당 알코올에 대한 두 가지 이름을 알아낼 수 있습니까?
다른 알코올
메탄올 및 에탄올은 각각 1- 및 2-- 탄소 알코올이기 때문에, 그 식에 대한 모호성은 존재하지 않는다. 즉, 단일 수소 원자 대신에 단일 하이드 록실 그룹을 갖는 1- 탄소 또는 2- 탄소 탄화수소가 주어지면, 단지 하나의 가능한 구성이 존재한다. 에탄올의 경우, -OH가 부착 된 탄소는 에탄 자체가 대칭 분자이기 때문에 관련이 없습니다. 첫 번째 탄소와 두 번째 탄소 사이에는 기하학적 인 구별이 없습니다.
그러나 3- 탄소 화합물 수준에서는 상황이 더욱 복잡해집니다. 프로판은 공식 CH를가집니다3CH2CH3 (또한 C로 작성 됨3H8). 하이드 록실 그룹이 말단 (말단) 탄소 중 하나에 부착되면 결과는 일반 프로필 알코올 또는 프로판올입니다. 그러나 수산기가 대신 중간 탄소에 부착된다면 어떨까요?
실제로, 프로판 -2- 올이라는 중요한 화합물은 그러한 배열을 갖는다. (이전 문헌에서는이 내용을 2- 프로판올로 볼 수 있습니다. "2"를 접두어로 추가하는 것은 IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry)가 새로운 명명 규칙을 개발할 때 2013 년에 시작된 규칙입니다. " 2 "는 히드 록 실기가 프로판의 3 개의 탄소 중 2 번째에 부착되어 중간에 있다는 사실을 의미한다. 이 물질에는 일반 프로판올과 같이 3 개의 탄소, 8 개의 수소 및 산소가 있습니다. 따라서 이것은 프로판올의 이성질체이며, 이소 프로필 알코올이라는 이름으로 간다. 방부제로 사용되는 소위 "소독 알코올"은 이소 프로필 알코올을 포함합니다.
또한, 하나 이상의 하이드 록실 그룹이 존재하면 어떻게됩니까? 문제의 화합물이 여전히 알코올에 있습니까? 실제로, 이것도 발생합니다. 다른 탄소에서 에탄올에 두 번째 -OH를 첨가하면 1,2- 에탄 디올이라는 분자가 생성됩니다. "디올"은 물질이 2 개의 하이드 록실을 갖는 이중 알코올이고, "1,2-"접두사는 이들이 상이한 탄소에 부착되어 있음을 나타낸다. 이 알코올은 더 일반적으로 에틸렌 글리콜이라고하며 부동액의 주요 성분입니다. 메탄올과 마찬가지로 독성이 강합니다.
다른 일반적인 소위 폴리 하이드 록실 알코올은 글리세롤 또는 글리세린이라는 일반적인 이름을 사용합니다. 이것은 단순히 프로판 분자의 동일한면에있는 3 개의 탄소 원자 각각에서 수소 원자로 치환 된 히드 록 실기를 갖는 프로판이다. 따라서이 물질의 공식 명칭은 1,2,3- 프로판 트리 올이며, 둘 다식이 지방 분자의 "백본"역할을하며 연료를 위해 세포에 의해 직접 사용될 수 있습니다.
에탄올 합성
에탄올은 옥수수와 다른 식물로 만들어집니다. 에탄올은 더 일반적으로 모든 종류의 전분에 존재하고 모든 살아있는 세포가 사용하는 주요 에너지 형태 인 분자 포도당으로 만들어집니다. 한 분자의 포도당은 효모의 영향으로 에탄올과 이산화탄소로 전환되며, 효소는 다음과 같은 반응을 촉진합니다.
씨6H12영형6 → 2C2H5OH + 2CO2
이 반응은 혐기성 (산소없는) 호흡 형태이므로 발효라고합니다. 발효 반응의 또 다른 유형은 젖산 발효입니다. 이것은 산소 소비와 처리가 에너지 요구에 부응하기에 너무 강하게 운동 할 때 신체가받는 것입니다. 두 종류의 발효는 호기성 호흡에 대한 대안이며, 포도당은 Krebs주기와 전자 수송 사슬을 통해 세포 미토콘드리아에서 처리되어 ATP 또는 아데노신 트리 포스페이트 형태의 에너지를 생성합니다.
연료로서의 에틸 알코올
에탄올은 오랫동안 알코올 음료의 활성 성분으로 알려져 있지만 "대체"연료로 점점 더 보편적으로 사용되고 있습니다. 이는 전통적인 화석 또는 석유 기반의 연료 (예 : 휘발유 및 천연 가스)의 대체품입니다. . 오늘날 미국에서 판매되는 휘발유의 98 % 이상이 약간의 에탄올을 함유하고 있습니다. 가장 일반적인 비율은 90 % 가솔린 (점수를 유지하는 경우 다른 탄화수소) 대 10 % 에탄올입니다. 일부 차량은 엔진의 연료 연소 특성 측면에서 더 많은 유연성을 가지고 있으며, 50 %가 넘는 에탄올과 경우에 따라 80 %가 넘는 연료를 사용하여 작동 할 수 있습니다.
에탄올은 미국에서 배출되는 휘발유보다 독성이 적고, 중요한 외국 오일에 대한 의존도를 낮추기 때문에 연료로 널리 사용됩니다. 그러나 현재 에탄올 연료는 가솔린 차량과 동일한 연비를 제공 할 수 없어 표준 자동차의 연료 효율의 약 3 분의 3 만 제공합니다.
에탄올 남용
에탄올은 음주 용 알코올 생산에도 사용됩니다. 사람들은 수세기 동안 맥주와 같은 가공 된 음료 형태로 에탄올을 사용하여 느낌을 바 꾸었습니다. 적은 양으로 생각하면 마음이 편 해지고 스트레스를받는 사회 상황에 더 쉽게 참여할 수 있습니다.
그러나 의심 할 여지없이 쉽게 남용되고 광범위하게 이용 가능하기 때문에 술을 마시는 것이 공중 보건의 주요 위험 요소가됩니다. 2010 년 미국 질병 통제 예방 센터 (Centers for Disease Control and Prevention)에 따르면, 과도한 알코올 소비는 사고, 생산성 손실, 건강 문제, 범죄 및 기타 문제로 인해 미국 경제의 비용이 1 조 달러에 달합니다. 매년 약 88,000 명이 사망하면 과도한 음주의 영향이 직접적으로 기인합니다. 어떤 사람들은 다른 사람들보다 알코올 함유 음료에 신체적으로나 심리적으로 의존하는 경향이 훨씬 큽니다. 대부분의 전문가들은 영향을받는 자동차를 운전하는 데있어 안전 한계가 실제로 없다고 생각하지만 알코올 관련 자동차 사고는 전국적으로 예방할 수있는 사망과 장애의 막대한 원인으로 남아 있습니다.