Metanolul

1. Metanolul DEFINITIE: Metanolul este un alcool care se sintetizează prin substituirea în molecula de metan a unui atom de hidrogen cu o grupare - OH (hidroxilică). În natură metanolul poate fi întâlnit în plante ca: bumbacul, brânca-ursului, ierburi sau semințe care conțin uleiuri eterice. Metanolul mai poate fi obținut prin fermentarea siropului produs din sfecla de zahăr. În procesele de fermentare a fructelor se poate forma metanol prin descompunerea pectinelor. Consumul de metanol poate produce intoxicații grave, acesta poate lua naștere prin distilarea fracționată în mod particular a alcoolului. STRUCTURA: Molecula de metanol este alcătuită dintr-un atom de carbon, unul de oxigen si patru de hidrogen. Ca unități structurale, are o grupare metil ce prezintă o simterie trigonală și una hidroxil. Aceasta este constituită dintr-un atom de hidrogen și unul de oxigen hibridizat sp3 ce are două perechi de electroni liberi. Unghiul dintre carbon, oxigen și atomul de hidrogen este de 108.9 °, valoare apropiată de cea existentă într-un tetraedru (109.47 °), iar cel al grupării metil este de 109 °. Lungimea legăturii dintre carbon și oxigen este de 1,43 Å, cea dintre carbon si oxigen este de 1,10 Å, iar cea dintre oxigen și hidrogen are o valoare mai mică (0,96 Å), fapt datorat electronegativității ridicate a oxigenului.[14] CH3 – CH2 – OH

2. METODE DE OBTINERE:Metanolul este un produs de bază al chimiei organice și o cantitate semnificativă de alcool este produsă la o scară largă. În 2008, consumul global de metanol a fost de 45 milioane de tone, iar până în 2012 este de așteptat să se ajungă la la o capacitate de producție apropiată de 85 milioane de tone. China este în prezent cel mai mare producător și consumator de metanol. Este de așteptat ca producția chineză în următorii câțiva ani să depășească 60 milioane de tone. În timp ce în prezent metanolul este cel mai utilizat în sectorul chimic, folosirea sa în cel al combustibililor înregistrează creșteri importante. În 2008, în China au fost comsumate aproximativ trei milioane de tone de metanol ca un amestec de combustibil. Problemele ce implică extinderea pe scară largă și folosirea în proporții mai mari de metanol în combustibil determină dezvoltarea și a altor componente care sunt compatibile cu acesta. PROPRIETATI FIZICE: La temperatura camerei, metanolul este un lichid cu miros pătrunzător, eterat și este toxic. Punctul de fierbere este de 65 ° C, iar cel de topire este de -97 ° C, formând cristale incolore. Densitatea în stare lichidă este de 791 kg/m3, iar căldura de vaporizare este de 35278 kJ/kmol. La 25 ° C, presiunea vaporilor are valoarea de 126 mm Hg, căldura de combustie de 19,930 kj/kg și coeficientul de dipersie a lichidului de 1.65 x 10-9 m2/sec.[18] La 30 ° C, căldura latentă este de 1155 kj/kg, conductivitatea termică de 0,203 W/m° C, vâscozitatea lichidului de 0,521 cP, iar cea a vaporilor de 0,98 102 cP. Căldura specifică a vaporilor este de 1,47 kj/kg° C, iar tensiunea de suprafață a lichidului de 2,18*102N/m. Se amestecă cu apa în orice proporții. În stare lichidă metanolul este format din asociații moleculare de forma (CH3-OH)x legate între ele prin legături de hidrogen, lucru datorat polarității grupei hidroxil. În timp ce punctul de topire este aproape egal cu cel de clorurii de metilen, punctul de fierbere este relativ ridicat în comparație cu această halogenură. energia de disociere a legăturilor de hidrogen este de 20 kJ/mol. Metanolul cristalizează în sistemul de cristal ortorombic cu parametrii a = 6,43 Å, b = 7,24 Å și C = 4.67 Å. Structura sa poate fi descrisă și ca un polimer legat prin punți de hidrogen. La o răcire semnificativă are loc o pliere a lanțului de polimer într-un sistem de cristal monoclinic. Este solubil în apă (0,789) și în alți compuși organici, cum ar fi acetonitril, benzen, cloroform, ciclopentan, metacrilat de metil și tetrahidrofuran.

3. PROPRIETATI CHIMICE: Polaritatea grupării hidroxil determină amestecarea cu apa în orice proporții, fapt reflectat prin solubilitatea clorurii de calciu și a sulfatului de cupru în metanol. Alcoolul este de asemenea, solubil în eter dietilic, în hidrocarburi și mulți alți solvenți organici. Se amestecă ușor în grăsimi vegetale și uleiuri. pKa-ul metanolului are o valoare de 16. În reacție cu acizi puternici, cum ar fi acidul sulfuric, el se poate protona. Bazele puternice deprotonează molecula de alcool. Metanolul arde cu flacără albăstruie folosind dioxid de carbon și apă. Poate fi oxidat cu K2Cr2O7 acid, dicromat de sodiu acid sau cu permangant de potasiu pentru a forma formaldehidă. Dacă agentul de oxidare este în exces, atunci formaldehida se va oxida mai departe la acid formic și mai apoi la dioxid de carbon și apă. O altă modalitate de a obține formaldehida este de a trece vaporii de alcool peste cupru înroșit adus la 300 °C. Doi atomi de hidrogen sunt eliminați din fiecare moleculă, obținându-se și hidrogen gazos, realizându-se astfel dehidrogenarea metanoulului. Alcoolul nu poate da reacții de dehidratare. În schimb, în reacție cu acidul sulfuric se formează dimetil sulfat. Formează cu acizii organici esteri, iar cu sodiu eliberează hidrogen. Reacțiile de substituție se pot realiza cu pentaclorura de fosfor sau cu acidul clorhidric

4. Acţiunea biologică a metanolului asupra organismului umanIntoxicatia cu metanol Metanolul, cunoscut si ca alcool metilic, carbinol, este toxic prin doua mecanisme. Pe de o parte (prin ingestie, inhalare, absorbtie cutanata) poate fi fatal datorita efectului de depresiv SNC. Pe de alta parte, toxicitatea lui se datoreaza scindarii in ficat sub influenta alcool-dehidrogenazelor, rezultand acid formic si formaldehida care cauzeaza orbire prin distrugerea nervului optic.De asemenea, este toxic pentru fat in cazul femeilor insarcinate.Metanolul este cel mai simplu alcool- ca structura- usor, inflamabil, incolor si toxic. Se recunoaste prin mirosul mai bland si mai "dulce" decat al etanolului. Este utilizat frecvent ca solvent, denaturant pentru etanol, carburant sau ca antigel.Efectele toxice ale metanolului se instaleaza dupa ore intregi, iar antidoturile eficiente sunt etanolul si fomepizolul.

5. Utilizari În industria chimică, metanolul servește ca materie primă sau ca furnizor de energie. Recuperarea sa necesită utilizarea unor compuși de o puritate înaltă. Alcoolul poate fi folosit pe post de combustibil, fiind posibilă adăugarea sa la carburanții convenționali sau utilizarea de metanol pur, fără sulf. În celulele de combustie reprezintă un furnizor de hidrogen. Din metanol prin oxidare cu oxigen pe un catalizator de argint sau prin procesul Formox )oxidare cu oxid de fier / molibden / pe catalizator de oxid de vanadiu), la 400 ° C, se obține formaldehidă. În 2003, în SUA și Canada, s-au obținut cinci milioane de tone de formaldehidă în valoare de 1,5 miliarde de dolari americani, devenind a cincea importantă producție în Statele Unite. Substanța este folosită pentru fabricarea de uree, fenol și melamină. Aproximativ 50% din totalul de formaldehidă este consumat la fabricarea produselor din lemn. În 2005, China a fost cel mai mare producător mondial, având o capacitate de 11 milioane de tone. În 1970, compania Monsanto pune bazele unei linii tehnologice de producere a acidului acetic utilizând pe post de catalizator cis−[Rh(CO)2I2]− și acid iodhidric. Procesul este eficient și la presiuni mici, decurgând aproape fără obținere de produși secundari.

6. Proiect realizat de Timofte Iulian Bociar Alexandru Moroianu Ionut Stan Alexandru Ionescu Petrisor Clasa a X-a C CNMK Profesor Ganea Mariana Colegiul Naţional “Mihail Kogalniceanu” Galaţi