Quelle est la différence entre l'éthanol et l'alcool ?

"Alcool" est un mot qui, comme beaucoup de termes anglais, a un sens plus spécifique en science qu'il n'en a dans l'usage quotidien. « Ethanol », quant à lui, décrit une substance chimique spécifique; bien que l'éthanol soit un type d'alcool, il a également de multiples applications (une industrielle, une liée à l'alimentation et aux boissons) qui se chevauchent peu.

Qu'est-ce que l'éthanol? Appelé aussi alcool éthylique, c'est l'un des alcools les plus simples et certainement le plus célébré, pour le meilleur ou pour le pire, dans la culture occidentale. Cette humble molécule à deux carbones est le centre d'une vaste controverse historique, et son utilisation comme substance psychotrope a eu des effets significatifs sur les sociétés humaines tout au long de l'histoire de civilisation.

De nombreux composés en chimie sont des hydrocarbures, constitués uniquement d'atomes de carbone et d'hydrogène. L'introduction d'atomes d'oxygène dans les hydrocarbures ouvre la porte à une variété de nouvelles catégories de produits chimiques avec une gamme de propriétés.

Les alcools sont des hydrocarbures dans lesquels un groupe -OH, ou un groupe hydroxyle, a été substitué à l'atome d'hydrogène. L'exemple le plus simple est l'hydrocarbure méthane, qui a pour formule CH₄. Les atomes de carbone peuvent former quatre liaisons avec d'autres atomes et l'hydrogène une seule, le méthane est donc un composé stable. L'oxygène, d'autre part, forme un total de deux liaisons. Ainsi, un groupe hydroxyle, qui a un oxygène lié à un hydrogène, a un "spot" disponible pour la liaison. Cela signifie que si les conditions sont appropriées, le méthane peut être converti en alcool méthylique ou en méthanol. La formule de cette molécule est CH₃(OH).

Alors que le méthanol a un atome de carbone, l'éthanol, le deuxième plus grand et dérivé de l'éthane d'hydrocarbure pur, en a deux. La formule chimique de l'éthane est CH₃CH₃ (aussi écrit C₂H₆); chaque atome de carbone est lié à trois atomes d'hydrogène et aux autres atomes de carbone. La formule de l'éthanol est donc CH₃CH₂(OH).

L'éthanol est aussi appelé alcool éthylique. Cette convention de dénomination, comme vous vous en doutez peut-être, s'applique à tous les alcools; le suffixe "-anol" peut être remplacé par le plus encombrant "-yl alcool". Sachant que le propane est le nom d'un trois-carbone hydrocarbure, pouvez-vous déterminer sa formule chimique, celle de son alcool associé et les deux noms différents pour cela de l'alcool?

Étant donné que le méthanol et l'éthanol sont respectivement des alcools à un et deux carbones, aucune ambiguïté n'existe quant à leur formule. C'est-à-dire que, étant donné un hydrocarbure à un ou deux carbones avec un seul groupe hydroxyle à la place d'un seul atome d'hydrogène, il n'y a qu'une seule configuration possible. Dans le cas de l'éthanol, le carbone auquel le -OH est attaché n'a pas d'importance car l'éthane lui-même est une molécule symétrique; il n'y a pas de distinction géométrique entre le premier carbone et le second.

Au niveau des composés à trois carbones, cependant, les choses se compliquent. Le propane a la formule CH₃CH₂CH₃ (aussi écrit comme C₃H₈). Si un groupe hydroxyle est attaché à l'un des carbones terminaux (fin), le résultat est de l'alcool propylique ordinaire, ou propanol. Mais que se passe-t-il si le groupe hydroxyle est plutôt fixé au carbone central?

En fait, un composé important appelé propan-2-ol possède un tel arrangement. (Vous pouvez voir ceci écrit comme 2-propanol dans des références plus anciennes; l'ajout du "2" comme infixe est une convention qui a commencé en 2013 lorsque l'Union internationale de chimie pure et appliquée, ou IUPAC, a développé de nouvelles règles de nomenclature.) Le "2" fait référence au fait que le groupe hydroxyle est attaché au deuxième des trois carbones du propane, et est donc dans le milieu. Cette substance a trois carbones, huit hydrogènes et un oxygène, tout comme le propanol ordinaire. En tant que tel, il s'agit d'un isomère du propanol et porte le nom d'alcool isopropylique. La plupart des "alcools à friction" à usage antiseptique contiennent de l'alcool isopropylique.

Et si plus d'un groupe hydroxyle est présent? Le composé en question est-il encore dans l'alcool? En fait, cela se produit aussi. Lorsqu'un second -OH est ajouté à l'éthanol au niveau de l'autre carbone, cela crée une molécule appelée 1,2-éthanediol. Le "diol" révèle que la substance est un alcool double avec deux hydroxyles, et le préfixe "1,2-" indique qu'ils sont attachés à des carbones différents. Cet alcool est plus communément appelé éthylène glycol et est le composant principal de l'antigel. Il est hautement toxique (tout comme le méthanol).

Un autre alcool dit polyhydroxylé commun porte le nom commun de glycérol ou de glycérine. Il s'agit simplement de propane avec un groupe hydroxyle substitué à un atome d'hydrogène à chacun des trois atomes de carbone, tous du même côté de la molécule de propane. Le nom formel de cette substance est donc 1,2,3-propanetriol, et il sert à la fois de "colonne vertébrale" pour les molécules de graisse alimentaire et peut être utilisé directement par les cellules pour le carburant.

L'éthanol est fabriqué à partir de maïs et d'autres matières végétales. L'éthanol est plus généralement fabriqué à partir de la molécule de glucose, qui existe dans les amidons de toutes sortes et est la principale forme d'énergie utilisée par toutes les cellules vivantes. Une molécule de glucose est convertie en éthanol et en dioxyde de carbone sous l'influence de la levure, qui agit comme une enzyme pour favoriser la réaction:

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂

Cette réaction est connue sous le nom de fermentation car il s'agit d'une forme de respiration anaérobie (sans oxygène). Un autre type de réaction de fermentation est la fermentation lactique, qui est ce que votre corps subit quand vous faites de l'exercice trop intensément pour permettre à la consommation et au traitement d'oxygène de suivre le rythme de votre énergie Besoins. Les deux types de fermentation sont des alternatives à la respiration aérobie, dans laquelle le glucose est traité dans les mitochondries cellulaires à travers le cycle de Krebs et la chaîne de transport d'électrons pour produire de l'énergie sous forme d'ATP ou d'adénosine triphosphate.

L'éthanol, bien que connu depuis longtemps comme l'ingrédient actif des boissons alcoolisées, est également de plus en plus utilisé. comme carburant "alternatif", c'est-à-dire qu'il s'agit d'une alternative aux carburants traditionnels fossiles ou à base de pétrole tels que comme:

• de l'essence
  
• gaz naturel

Aujourd'hui, plus de 98 % de l'essence vendue aux États-Unis contient une certaine quantité d'éthanol. Le rapport le plus courant est de 90 pour cent d'essence (un autre hydrocarbure, si vous gardez le score) pour 10 pour cent d'éthanol. Certains véhicules ont plus de flexibilité en termes de propriétés de combustion de leurs moteurs, et ces peut fonctionner avec des carburants composés de plus de 50 % d'éthanol et, dans certains cas, de plus de 80 pour cent.

L'éthanol est également utilisé dans la production d'alcool destiné à la consommation. Les gens ont utilisé l'éthanol sous ses formes de boisson transformées, comme la bière, pendant des siècles pour changer la façon dont ils se sentent. En plus petites quantités, il peut détendre l'esprit et permettre à certaines personnes de participer plus facilement à des situations sociales autrement stressantes.

Indiscutablement, cependant, parce qu'il est si facilement abusé et si largement disponible, la consommation d'alcool constitue un danger majeur pour la santé publique. En 2010, selon les Centers for Disease Control and Prevention des États-Unis, la consommation excessive d'alcool a coûté au l'économie américaine un quart de billion de dollars à la suite d'accidents, de perte de productivité, de problèmes de santé, de criminalité et d'autres questions. Quelque 88 000 décès par an sont directement attribuables aux effets de la consommation excessive d'alcool. Certaines personnes ont une tendance beaucoup plus grande que d'autres à devenir physiquement ou psychologiquement dépendantes des boissons contenant de l'alcool, une grande partie de cela étant considérée comme génétique. La plupart des experts croient qu'il n'y a vraiment aucune limite de sécurité en termes de conduite d'un véhicule à moteur en vertu de la influence, mais les accidents de voiture liés à l'alcool restent une énorme source de décès et de débilité évitables à l'échelle nationale.