chapitre 12 : LA REACTIVITE DES ALCOOLS

On appelle alcool, tout composé organique possédant un groupe hydroxyle – OH lié à un atome de carbone tétragonal. La formule générale d’un alcool s’écrit R – OH ou C_nH_2n+1OH. vidéo

Certaines propriétés chimiques des alcools dépendent du nombre d’atomes de carbone liés au carbone portant le groupe hydroxyle. Selon les cas, l’alcool est dit primaire, secondaire ou tertiaire.

Les alcools sont des composés organiques très réactifs qui permettent de fabriquer de nombreuses espèces chimiques .

I. OXYDATION DES ALCOOLS PAR LE DIOXYGENE :

1.1. Oxydation totale ou combustion :vidéo

Comme la plupart des espèces chimiques organiques, les alcools peuvent brûler dans l’air.

C_nH_2n+1OH + ( 3/2).n O₂ n CO₂ + (n+1) H₂O

C’est une réaction exothermique qui libère une grande quantité d’énergie. Ce qui explique l’utilisation des alcools comme combustibles (alcool à brûler) ou carburant.

1.2. Oxydation ménagée : « lampe sans flamme »

Elle s’effectue sans modification du squelette carboné d’une molécule organique.

Expérience : On plonge un tortillon de cuivre incandescent dans un ballon contenant de l’éthanol chauffé à l’aide d’une plaque chauffante. Observations :

- le serpentin de cuivre reste incandescent.

- On verse un peu de BBT, la siolution devient jaune. Il se forme un acide.

- Le papier filtre imbibé de réactif de Schiff devient rose. Il se forme de l’éthanal.

Les alcools peuvent être oxydés par le dioxygène en présence d’un catalyseur comme le cuivre ou le platine. Les produits obtenus diffèrent selon la classe de l’alcool :vidéo

- un alcool primaire s’oxyde en aldéhyde puis acide carboxylique.

- un alcool secondaire s’oxyde en cétone.

- un alcool tertiaire n’est pas oxydable.

Equations des réaction d’oxydation par le dioxygène : vidéo

_{Cu Cu}

R – CH₂ –OH + O₂ R – CHO + H₂O puis R – CHO + ½ O₂ R - COOH

alcool I aldéhyde acide carboxylique

_Cu

* R – CHOH – R’ + O₂ R – CO – R’ + H₂O

alcool II cétone

II. OXYDATION DES ALCOOLS EN SOLUTION AQUEUSE :vidéo

Les alcools I et II peuvent subir une oxydation ménagée, en solution aqueuse, par des oxydants tels que les ions permanganate en milieu acide. Il se forme alors :

- Alcool I : un aldéhyde si l’oxydant est en défaut, un acide s’il est en excès.

- Alcool II : une cétone

Exemple : oxydation de l’éthanol par l’ion MnO₄^- en milieu acide.

*oxydant en défaut : Couples MnO₄^-/Mn²⁺ et CH₃ – CHO / CH₃ – CH₂ - OH

*oxydant en excès : Couples MnO₄^-/Mn²⁺ et CH₃ – COOH / CH₃ – CH₂ - OH

III. DESHYDRATATION DES ALCOOLS :vidéo

C’est une réaction chimique au cours de laquelle une molécule d’eau est produite. C’est une réaction d’élimination. Les alcools tertiaires se déshydratent plus facilement que les alcools I et II.

Exemple : CH₃ –CH₂ –OH ® CH₂ = CH₂ + H₂O

CH₃ – CH(OH) – CH₂ – CH₃ ® CH₃ – CH = CH – CH₃ + H₂O

C’est le carbone le moins hydrogéné qui cède l’atome d’hydrogène.

IV. DES ALCOOLS AUX DERIVES HALOGENES :vidéo

Par action des hydracides halogénés (HCl, HBr, HI), les alcools subissent la substitution de leur groupe hydroxyle par un atome d’halogène.

* R – OH + HX R – X + H₂O

alcool compose halogéné

Exemple : CH₃ – OH + HCl CH₃ – Cl + H₂O

V. DESHYDROGENATION CATALYTIQUE :

La déshydrogénation catalytique d’un alcool I produit un aldéhyde et du dihydrogène.

Celle d’un alcool II produit une cétone et du dihydrogène.

Un alcool tertiaire ne réagit pas.

VI. INTERET INDUSTRIEL DE LA REACTIVITE DES ALCOOLS : voir livre

VII. RENDEMENT D’UNE REACTION :

C’est le rapport entre la quantité de matière de produit réellement obtenu n_exp et la quantité de matière de produit que l’on peut théoriquement avoir n_th en supposant l’avancement de la réaction maximal :

R = n_exp/n_th