¿Cuál es la diferencia entre etanol y alcohol?

"Alcohol" es una palabra que, como muchos términos en inglés, tiene un significado más específico en la ciencia que en el uso diario. Mientras tanto, "etanol" describe una sustancia química específica; Si bien el etanol es un tipo de alcohol, también tiene múltiples aplicaciones (una industrial, otra relacionada con alimentos y bebidas) que comparten poca superposición.

¿Qué es el etanol? También llamado alcohol etílico, es uno de los alcoholes más simples y es sin duda el más celebrado, para bien o para mal, en la cultura occidental. Esta humilde molécula de dos carbonos es el centro de una amplia controversia histórica, y su uso como sustancia que altera el estado de ánimo ha tenido efectos significativos en las sociedades humanas a lo largo de la historia de civilización.

Muchos compuestos en química son hidrocarburos, que consisten solo en átomos de carbono e hidrógeno. La introducción de átomos de oxígeno en los hidrocarburos abre la puerta a una variedad de nuevas categorías de productos químicos con una variedad de propiedades.

Los alcoholes son hidrocarburos en los que un grupo -OH, o un grupo hidroxilo, ha sido sustituido por un átomo de hidrógeno. El ejemplo más simple es el hidrocarburo metano, que tiene la fórmula CH₄. Los átomos de carbono pueden formar cuatro enlaces con otros átomos y el hidrógeno solo uno, por lo que el metano es un compuesto estable. El oxígeno, por otro lado, forma un total de dos enlaces. Entonces, un grupo hidroxilo, que tiene un oxígeno unido a un hidrógeno, tiene un "punto" disponible para unirse. Esto significa que si las condiciones son adecuadas, el metano se puede convertir en alcohol metílico o metanol. La fórmula de esta molécula es CH₃(OH).

Mientras que el metanol tiene un átomo de carbono, el etanol, el siguiente en tamaño y derivado del hidrocarburo etano puro, tiene dos. La fórmula química del etano es CH₃CH₃ (también escrito C₂H₆); cada átomo de carbono está unido a tres hidrógenos y a los demás átomos de carbono. Por tanto, la fórmula del etanol es CH₃CH₂(OH).

El etanol también se llama alcohol etílico. Esta convención de nomenclatura, como puede haber sospechado, se aplica a todos los alcoholes; el sufijo "-anol" puede intercambiarse por el más engorroso "-alcohol". Sabiendo que el propano es el nombre de un carbono de tres hidrocarburo, ¿puede calcular su fórmula química, la de su alcohol asociado y los dos nombres diferentes para ese ¿alcohol?

Debido a que el metanol y el etanol son alcoholes de uno y dos carbonos respectivamente, no existe ambigüedad en términos de su fórmula. Es decir, dado un hidrocarburo de uno o dos carbonos con un solo grupo hidroxilo en lugar de un solo átomo de hidrógeno, solo hay una configuración posible. En el caso del etanol, el carbono al que está unido el -OH es irrelevante porque el propio etano es una molécula simétrica; no hay distinción geométrica entre el primer carbono y el segundo.

Sin embargo, a nivel de compuestos de tres carbonos, las cosas se vuelven más complicadas. El propano tiene la fórmula CH₃CH₂CH₃ (también escrito como C₃H₈). Si un grupo hidroxilo está unido a uno de los carbonos terminales (extremos), el resultado es alcohol propílico ordinario o propanol. Pero, ¿qué pasa si el grupo hidroxilo se fija al carbono del medio?

De hecho, un compuesto importante llamado propan-2-ol tiene tal disposición. (Puede ver esto escrito como 2-propanol en referencias anteriores; agregar el "2" como infijo es una convención que comenzó en 2013 cuando la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada, o IUPAC, desarrolló nuevos reglas de nomenclatura.) El "2" se refiere al hecho de que el grupo hidroxilo está unido al segundo de los tres carbonos del propano, y por lo tanto está en el medio. Esta sustancia tiene tres carbonos, ocho hidrógenos y un oxígeno, al igual que el propanol regular. Como tal, es un isómero de propanol y se conoce con el nombre de alcohol isopropílico. La mayoría de los llamados "alcoholes para frotar" para uso antiséptico contienen alcohol isopropílico.

Además, ¿qué pasa si hay más de un grupo hidroxilo presente? ¿El compuesto en cuestión todavía está en alcohol? De hecho, esto también ocurre. Cuando se agrega un segundo -OH al etanol en el otro carbono, se crea una molécula llamada 1,2-etanodiol. El "diol" revela que la sustancia es un alcohol doble con dos hidroxilos, y el prefijo "1,2-" indica que están unidos a diferentes carbonos. Este alcohol se llama más comúnmente etilenglicol y es el componente principal del anticongelante. Es muy tóxico (como lo es el metanol).

Otro llamado alcohol polihidroxílico común se conoce con el nombre común de glicerol o glicerina. Esto es simplemente propano con un grupo hidroxilo sustituido por un átomo de hidrógeno en cada uno de los tres átomos de carbono, todos en el mismo lado de la molécula de propano. El nombre formal de esta sustancia es, por tanto, 1,2,3-propanotriol, y sirve como "columna vertebral" de las moléculas de grasa de la dieta y puede ser utilizado directamente por las células como combustible.

El etanol está hecho de maíz y otras materias vegetales. El etanol, en general, se fabrica a partir de la molécula de glucosa, que existe en los almidones de todo tipo y es la principal forma de energía utilizada por todas las células vivas. Una molécula de glucosa se convierte en etanol y dióxido de carbono bajo la influencia de la levadura, que actúa como una enzima para estimular la reacción a lo largo de:

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂

Esta reacción se conoce como fermentación, ya que es una forma de respiración anaeróbica (sin oxígeno). Otro tipo de reacción de fermentación es la fermentación del ácido láctico, que es lo que experimenta su cuerpo cuando hace ejercicio con demasiada intensidad para permitir que el consumo y el procesamiento de oxígeno sigan el ritmo de su energía necesidades. Ambos tipos de fermentación son alternativas a la respiración aeróbica, en la que la glucosa se procesa en las mitocondrias celulares. a través del ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones para producir energía en forma de ATP o trifosfato de adenosina.

El etanol, aunque se conoce desde hace mucho tiempo como el ingrediente activo de las bebidas alcohólicas, también se ha vuelto cada vez más común. como combustible "alternativo", lo que significa que es una alternativa a los combustibles fósiles tradicionales, o derivados del petróleo, como como:

• gasolina
  
• gas natural

Hoy en día, más del 98 por ciento de la gasolina vendida en los EE. UU. Contiene alguna cantidad de etanol. La proporción más común es el 90 por ciento de gasolina (otro hidrocarburo, si está llevando la cuenta) al 10 por ciento de etanol. Algunos vehículos tienen más flexibilidad en términos de las propiedades de combustión de combustible de sus motores, y estos puede operar utilizando combustibles que consisten en más del 50 por ciento de etanol y en algunos casos más de 80 por ciento.

El etanol también se utiliza en la producción de alcohol para beber. Las personas han usado etanol en sus formas procesadas para beber, como la cerveza, durante siglos para cambiar la forma en que se sienten. En cantidades más pequeñas, puede relajar la mente y permitir que algunas personas participen más fácilmente en situaciones sociales que de otro modo serían estresantes.

Sin embargo, sin duda, debido a que se abusa con tanta facilidad y se encuentra tan ampliamente disponible, el consumo de alcohol constituye un importante peligro para la salud pública. En el año 2010, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU., El consumo excesivo de alcohol le costó La economía de los EE. UU. Un cuarto de billón de dólares como resultado de accidentes, pérdida de productividad, problemas de salud, delitos y otros asuntos. Unas 88.000 muertes al año se pueden atribuir directamente a los efectos del consumo excesivo de alcohol. Algunas personas tienen una tendencia mucho mayor que otras a volverse dependientes física o psicológicamente de las bebidas que contienen alcohol, y se cree que gran parte de esto es genético. La mayoría de los expertos creen que realmente no existe un límite seguro en términos de operar un vehículo de motor bajo el influencia, pero los accidentes automovilísticos relacionados con el alcohol siguen siendo una fuente tremenda de muerte y debilidad prevenibles a escala nacional.