Od struktury grupy karbonylowej, przez próby Tollensa i Trommera, aż po zapach wanilii, cynamonu oraz biochemię ludzkiej wątroby.
Wskazówka: Możesz przewijać stronę myszką, używać przycisków na dole lub strzałek ← → na klawiaturze.
Aldehydy to jednofunkcyjne pochodne węglowodorów zawierające w cząsteczce grupę aldehydową (formylową) -CHO.
Grupa aldehydowa -CHO zawsze znajduje się na końcu łańcucha węglowego (węgiel tej grupy jest zawsze pierwszym atomem węgla, tzw. lokant 1).
Kliknij wybrany związek, aby zobaczyć jego wzór strukturalny i właściwości:
Nazwy systematyczne tworzymy dodając przyrostek -al do nazwy alkanu o tej samej liczbie atomów węgla. Nazwy zwyczajowe pochodzą od kwasów karboksylowych, które powstają po utlenieniu danego aldehydu.
| Liczba C | Nazwa systematyczna | Nazwa zwyczajowa | Wzór półstrukturalny | Wzór sumaryczny | Stan skupienia (20°C) |
|---|---|---|---|---|---|
| C1 | Metanal | Aldehyd mrówkowy (formaldehyd) | H—CHO | CH₂O | Gaz (t.wrz. -19°C) |
| C2 | Etanal | Aldehyd octowy (acetaldehyd) | CH₃—CHO | C₂H₄O | Lotna ciecz (t.wrz. 20,2°C) |
| C3 | Propanal | Aldehyd propionowy | CH₃—CH₂—CHO | C₃H₆O | Ciecz (t.wrz. 49°C) |
| C4 | Butanal | Aldehyd masłowy | CH₃—CH₂—CH₂—CHO | C₄H₈O | Ciecz (t.wrz. 75°C) |
| C5 | Pentanal | Aldehyd walerianowy | CH₃—(CH₂)₃—CHO | C₅H₁₀O | Ciecz (t.wrz. 103°C) |
| Aromat. | Benzaldehyd | Aldehyd benzoesowy | C₆H₅—CHO | C₇H₆O | Ciecz (zapach migdałów) |
Jak budowa grupy -CHO wpływa na zachowanie aldehydów w wodzie i ich temperaturę wrzenia?
W temperaturze pokojowej tylko metanal jest gazem o ostrym, duszącym zapachu. Etanal i kolejne aldehydy (do C11) są cieczami, a wyższe homologii są ciałami stałymi. Aldehydy o dłuższych łańcuchach oraz aromatyczne mają przyjemny, kwiatowy lub owocowy zapach (stosowane w perfumach).
W aldehydach atom wodoru jest połączony z węglem, a nie z tlenem. Dlatego cząsteczki aldehydów nie tworzą między sobą wiązań wodorowych (nie ulegają asocjacji).
Metanal i etanal bardzo dobrze rozpuszczają się w wodzie, bo atom tlenu z grupy C=O może tworzyć wiązania wodorowe z cząsteczkami wody. Wraz ze wzrostem długości łańcucha węglowego rozpuszczalność w wodzie maleje.
Podstawową metodą otrzymywania aldehydów jest łagodne utlenianie alkoholi pierwszorzędowych (I-rzędowych) za pomocą tlenku miedzi(II) – CuO.
Gdy rozżarzony drut miedziany pokryty czarnym nalotem tlenku miedzi(II) CuO zanurzymy w etanolu, zachodzi reakcja redoks: alkohol utlenia się do aldehydu, a czarny CuO redukuje się do metalicznej, różowozłotej miedzi Cu.
Sprawdź, jakie obserwacje zapisujemy w zeszycie podczas zanurzenia gorącego drutu z CuO w etanolu:
Aldehydy mają silne właściwości redukujące – łatwo utleniają się do kwasów karboksylowych. Dzięki temu odróżniamy je m.in. od ketonów, które dają w tych próbach wynik negatywny.
Odczynnik Tollensa: amoniakalny roztwór tlenku srebra(I) (w równaniach szkolnych zapisywany jako Ag₂O) + podgrzewanie w łaźni wodnej.
Odczynnik: świeżo strącony, niebieski, galaretowaty osad wodorotlenku miedzi(II) Cu(OH)₂ + podgrzewanie.
Aldehydy wykazują izomerię szkieletową (od butanalu C4) oraz izomerię międzygrupową (funkcyjną) z ketonami (od propanalu C3).
Ten sam wzór sumaryczny C₄H₈O, ale inna budowa łańcucha węglowego:
Wzór C₃H₆O opisuje dwa różne związki o innych grupach funkcyjnych:
Aldehydy można z powrotem zredukować (uwodornić) do alkoholi I-rzędowych oraz spalać:
W ludzkiej wątrobie zachodzi dokładnie ten sam ciąg utleniania, który zapisujemy na tablicy na lekcji chemii: Alkohol I-rzędowy → Aldehyd → Kwas karboksylowy.
Aldehydy odpowiadają zarówno za produkcję tworzyw sztucznych i klejów meblowych, jak i za najpiękniejsze naturalne aromaty spożywcze.
Formalina to 35–40% wodny roztwór metanalu (HCHO). Ścina białka (powoduje ich denaturację), dlatego stosuje się ją do konserwacji preparatów biologicznych oraz odkażania. Metanal służy też do produkcji żywic syntetycznych (fenoplastów, bakelitu) i klejów w płytach wiórowych (MDF/OSB).
Etanal (CH₃CHO) jest kluczowym surowcem w przemyśle chemicznym do produkcji kwasu octowego, octanu etylu, leków i barwników.
Benzaldehyd (C₆H₅CHO) to najprostszy aldehyd aromatyczny. Ma intensywny zapach gorzkich migdałów – stosowany w cukiernictwie i przemyśle perfumeryjnym.
Prop-2-enal (akroleina) to najprostszy aldehyd nienasycony (zawiera wiązanie podwójne C=C oraz grupę -CHO). Powstaje podczas przypalania tłuszczów na patelni (rozkład termiczny glicerolu).
10 pytań z zakresu podstawy programowej (3 klasa liceum). Kliknij odpowiedź, aby sprawdzić wynik i wyjaśnienie.
Szybka powtórka najważniejszych informacji przed sprawdzianem lub odpowiedzią ustną.
Grupa -CHO, wzór R-CHO (CnH2nO). Końcówka -al. HCHO = metanal (aldehyd mrówkowy), CH₃CHO = etanal (aldehyd octowy).
Metanal to gaz, kolejne to ciecze. Wodny roztwór ma odczyn obojętny (pH=7). Formalina to 40% roztwór metanalu (ścina białka).
Utlenianie alkoholi I-rzędowych za pomocą czarnego CuO: powstaje aldehyd, woda i różowozłota miedź (Cu).
Próba Tollensa: osad srebra (lustro srebrne).
Próba Trommera: ceglastoczerwony osad Cu₂O (na gorąco).
Prezentację przygotowali uczniowie klasy 3D: