Chemia, z którą mamy do czynienia na co dzień. Od zapachu wanilii w kuchni po dym przypalonego oleju na patelni.
Aldehydy charakteryzują się obecnością grupy aldehydowej (-CHO) na końcu łańcucha. Zawierają atom węgla połączony z tlenem wiązaniem podwójnym.
Wiązanie C=O składa się z:
• Wiązania sigma (σ) – silne, leży na osi atomów.
• Wiązania pi (π) – słabsze, znajduje się nad i pod płaszczyzną.
W alkoholach wodór łączy się z tlenem. W aldehydach wodór jest przy węglu. Ponieważ cząsteczki aldehydów nie tworzą między sobą wiązań wodorowych, oddziałują ze sobą słabo.
Skutkiem braku wiązań wodorowych jest to, że aldehydy wrzeją w znacznie niższych temperaturach niż alkohole. Są bardzo lotne – dlatego metanal czy etanal tak intensywnie pachną.
Niższe aldehydy (metanal, etanal) doskonale rozpuszczają się w wodzie. Dzieje się tak, ponieważ ich cząsteczki tworzą wiązania wodorowe z cząsteczkami wody (tlen z C=O łączy się z wodorem z H₂O).
Główną metodą otrzymywania aldehydów w laboratorium jest łagodne utlenianie alkoholi pierwszorzędowych. Używamy do tego środków utleniających, takich jak tlenek miedzi(II) (CuO) lub nadmanganian potasu (KMnO₄).
W wyniku tej reakcji alkohol przekształca się w aldehyd. Ważne jest, aby nie utleniać go zbyt mocno, w przeciwnym razie powstanie kwas karboksylowy.
Etanol (alkohol) reaguje z tlenkiem miedzi(II), dając etanal (aldehyd), wolą miedź i wodę.
Każdy kolejny aldehyd ma o jedną grupę -CH₂- więcej. Końcówka -CHO pozostaje niezmienna.
| Węgle | Nazwa | Wzór sumaryczny | Wzór półstrukturalny |
|---|---|---|---|
| 1 | Metanal | HCHO | H-CHO |
| 2 | Etanal | C₂H₄O | CH₃-CHO |
| 3 | Propanal | C₃H₆O | CH₃-CH₂-CHO |
| 4 | Butanal | C₄H₈O | CH₃-CH₂-CH₂-CHO |
| 5 | Pentanal | C₅H₁₀O | CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CHO |
| 6 | Heksanal | C₆H₁₂O | CH₃-(CH₂)₄-CHO |
| 7 | Heptanal | C₇H₁₄O | CH₃-(CH₂)₅-CHO |
| 8 | Oktanal | C₈H₁₆O | CH₃-(CH₂)₆-CHO |
Ten sam wzór sumaryczny (C₄H₈O), ale inny kształt szkieletu węglowego.
Ten sam wzór (C₃H₆O), ale inna grupa. Dlatego aceton (zmywacz do paznokci) to "kuzyn" propanalu.
Przy spożyciu alkoholu (etanolu), nasza wątroba musi go rozłożyć. Najpierw utlenia go do aldehydu octowego (etanalu). Ten związek jest silnie toksyczny. To on powoduje nudności, ból głowy i uderzenia gorąca, czyli kaca. Dopiero później organizm zamienia go w bezpieczny kwas octowy.
Ponieważ aldehydy łatwo oddają elektrony (są reduktorami), używamy specjalnych prób, aby odróżnić je od innych związków.
Reakcja "srebrnego lustra". Aldehyd redukuje srebro, które osadza się na ściankach.
Reakcja ze świeżo strąconym Cu(OH)₂. Zmiana barwy na ceglastoczerwoną.
40% roztwór metanalu. Konserwuje preparaty biologiczne. Od 2023 r. mocno ograniczona w UE ze względu na działanie rakotwórcze.
Tworzywo sztuczne (POM) o dużej wytrzymałości. Używa się go do produkcji kostek do gitary, elementów AGD czy zabawek.
Aldehyd cynamonowy nadaje zapach cynamonowi, a wanilina – wanilii. To dzięki nim Twoja kuchnia pachnie tak dobrze.
Dlaczego przypalony tłuszcz tak szczypie w oczy? To sprawka prop-2-enalu (akroleiny). Ten silnie trujący aldehyd powstaje, gdy olej na patelni zaczyna się palić. Bardzo mocno drażni błony śluzowe oczu i dróg oddechowych.