Gli alcoli e gli acidi carbossilici

 Unità 6 REAZIONI CHIMICHE E COMPOSTI ORGANICI ›› 6 La chimica del carbonio

GLI ALCOLI E GLI ACIDI CARBOSSILICI

Gli alcoli e gli acidi carbossilici (o organici) sono composti organici di carbonio (C), idrogeno (H) e ossigeno (O), quindi ternari, caratterizzati rispettivamente dal gruppo ossidrile -OH e dal gruppo carbossile -COOH.
I rispettivi gruppi caratteristici aiutano a spiegare quale sia la proprietà distintiva di questi composti: gli alcoli sono solubili in acqua, perché il gruppo OH tende a legarsi con le molecole dell’acqua (H2O); gli acidi carbossilici sono acidi, perché in acqua tendono a liberare ioni H+ dal gruppo -COOH. Sono alcoli, per esempio, l’alcol etilico o etanolo (C2H5OH) presente nelle bevande alcoliche (10), e l’alcol metilico o metanolo (CH3OH), una sostanza tossica presente in colle e vernici. Sono acidi carbossilici, invece, l’acido acetico (CH3COOH) (11) e l’acido citrico (C6H8O7), presenti nell’aceto e nel limone.

I CARBOIDRATI

I carboidrati, o zuccheri, o glucidi, sono composti ternari formati da carbonio, idrogeno e ossigeno, che hanno molecole con numero di atomi di idrogeno doppio rispetto a quello degli atomi di ossigeno. Sono molto diffusi in natura e importantissimi per la vita: si trovano nella maggior parte degli alimenti, ma anche nelle cellule vegetali, nei muscoli, nell’esoscheletro degli artropodi.
In base alla particolare struttura che possono presentare si suddividono in monosaccaridi, ossia quelli con la molecola più semplice, disaccaridi, formati dall’unione di 2 molecole di monosaccaridi, e polisaccaridi, che hanno le molecole composte da molte molecole di monosaccaridi.
Sono monosaccaridi per esempio il glucosio (12) prodotto dai vegetali con la fotosintesi, e il fruttosio, di cui è ricca la frutta; sono disaccaridi il comune zucchero da cucina, o saccarosio (13), ricavato dalla canna da zucchero e dalla barbabietola, e il lattosio, presente nel latte; sono infine polisaccaridi la cellulosa che costituisce le pareti delle cellule vegetali, e l’amido (14) che si accumula come riserva di energia nei semi dei cereali.


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SPERIMENTIAMO ›› LA PRESENZA DI CARBONIO NELLO ZUCCHERO

OCCORRENTE

3 cucchiaini di zucchero (saccarosio); un fornello ad alcol; una provetta; pinze di legno; una bacchetta di vetro.

TEMPO NECESSARIO

15 minuti.

COME PROCEDERE

Mettiamo lo zucchero nella provetta e, tenendola con le pinze, poniamola sopra la fiamma del fornello, agitandola ed evitando il contatto diretto con la fiamma. 

Osserviamo che lo zucchero fonde diventando un liquido denso e scuro (caramello), mentre sulla provetta si formano alcune goccioline d’acqua. Se continuiamo a scaldare, il caramello diventa sempre più scuro e prelevandone un po’ con la bacchetta possiamo verificare che è infiammabile. Scaldando lo zucchero, infatti, si innesca una reazione che lo porta a scomporsi: gli atomi di idrogeno e ossigeno si legano in molecole d’acqua, tendendo a isolare il carbonio, che resta nel caramello via via che lo si brucia.

I LIPIDI

I lipidi, o grassi, sono composti ternari formati da carbonio, idrogeno e ossigeno e sono insolubili in acqua; alcuni di essi contengono anche altri elementi come fosforo e azoto.
Anche i lipidi sono molecole fondamentali per la vita e comprendono sostanze molto diverse tra loro: rientrano in questa categoria sia i grassi animali e vegetali, che nel loro insieme sono detti trigliceridi (15) e rappresentano vere e proprie riserve di energia per gli organismi, sia i fosfolipidi (16), che contengono fosforo e sono presenti in quantità nelle membrane cellulari, dove, grazie alla loro particolare struttura molecolare, consentono il controllo del flusso delle sostanze che le attraversano.

Scienze evviva! - volume A
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