ALCOOL, C4H
(Alcool vinique. — Alcool ordinaire. — Alcool éthylique. — etc.)
Il reste fort peu de chose à ajouter aux détails donnés tome \, page 260, sur l'alcool. Si nous revenons sur cette substance, c'est surtout pour faire ressortir les traits principaux de son histoire, traits qui vont se retrouver dans tous les alcools dont nous allons parler.
Lorsqu'on lit avec soin notre précédent chapitre sur l'alcool, on voit que les réactifs peuvent être rangés entre quatre classes différentes par rapport à leur manière d'agir sur ce corps.
La première classe est fort nombreuse : on y trouve les sels. Plusieurs de ces composés attaquent en effet l'alcool; mais si l'on en excepte le chlorure de zinc, qui produit de l'éther, aucun d'eux ne fournit de dérivé significatif.
La deuxième classe comprend les corps oxydants; ici la réaction devient plus nette.
Uûxygène libre ou mélangé à l'azote, comme dans l'air ambiant, donne invariariablement de l'acide acétique; cependant, comme cet acide peut être engendré par l'oxydation d'autres corps que l'alcool, ce caractère isolé est encore iiisuffisant.
Le chlore, le brome et Viode, dans leur action sur l'alcool, produisent de l'aldéhyde, matière plus riche en oxygène que celle dont elle provient, comme le font voir les nombres suivants :
Carbone. .
Hydrogène Oxygène. .
Alcool Aldéhyde
Il se forme en outre, pour chacun de ces trois métalloïdes, un composé particulier bien défini, savoir :
Le chloral. . . CVHG1302 pour le chlore, Lcbromal. . . C^HErSQ^ pour le brome, L'iodal C4H1302 pour l'iode.
ALC
L'acliou de l'eau régale ou de l'acide azotique sur l'alcool ne conduit à aucun ca- | rartère dislinctif. [
La troisième classe se compose des alcalis ' fixes (potasse et soude), qui opèrent ton- : jours, au rouge, l'oxydaiion de l'alcool et sa j conversion en acide acétique. |
La quatrième classe, la plus importante, | est formée par les acides. Aucune des réac- | lions qui viennent dètre signalées n'offre la précision de celles que nous allons examiner. En effet, quand un acide agit sur lalcool, on peut être certain que si les conditions où l'on opère sont toujours les mêmes, les produits seront invariables, et qu'ils se formeront en égale quantité.
II résulte de cet exposé rapide, que l'action du chlorure de zinc sur l'alcool, celle des acides, celle de l'oxygène, celle du chlore et des alcalis sont jusqu'à présent les seules sur lesquelles on puisse se fonder pour caractériser l'alcool.
Examinons maintenant comment agissent ces divers réactifs.
Action du chlorure de zinc sur l'alcooL
Lorsque le chlorure de zinc est mis en '.'ontact avec l'alcool, les deux corps forment une combinaison particulière qui, soumise ensuite à l'action de la chaleur, se décompose en dégageant des masses d'éther. Or, l'alcool sélhérifie, dans ce cas, eu perd.mt les éléments de 1 équivalent d'eau. En effet :
CMIC02 — HO = C'HSO
Alcool Ellier
Si la température a laquelle on porte la combinaison est égale à 200°, il ne se produit pas d'éther, mais de l'hydrogène bicarboué qui se dédouble aussitôt en deux nouveaux hydrocarbures, dont voici les formules : C^H' et C^H^. La somme des éléments de ces hydrocarbures représente en effet l'hydrogène carboné :
C8H" -I- C8H9 = 4CVHV j
Hydrogène hicarboné 1
Or, l'hydrogène bicarboné ne diffère de l'alcool que par les éléments de 2 équivatents d'eau :
CVH602 — 2H0 = CVHi
Alcool Hydrcg^ciic bicarboné
MX -265
Il faut donc admettre que le chlorure de zinc agit comme un déshydratant sur l'alcool, et qu'il peut être, avec juste raison, assimilé aux acides avides d'humidité, dont nous étudierons maintenant le mode d'action.
Action des acides sur l'alcooL
En attaquant l'alcool, les acides donnent naissance à plusieurs composés, dont la nature varie avec celle de l'acide employé pour les produire et les proportions des corps qui sont mis en présence :
1° Un oxacide très-avide d'humidité, comme l'est l'acide suifurique, peut enlever les éléments de 2 équivalents d'eau h l'alcool et produire de l'hydrogène bicarboné :
CVH602 + 2S03 = ■2<Û\m + CiHi
Alcool Hydrogène
bicarboné
2" Si l'attaque se modère par une cause quelconque, et si au lieu de deux molécules d'acide une seule intervient, il ne se forme plus d'hydrogène bicarboné, mais un corps nouveau, Vctiier :
C''H60:! + S03 ^ S03,H0 + CiH^O Alcool Ethci-
Il peut arriver également qu'une partie de l'acide qui a servi à engendrer l'éther reste combinée avec ce corps : on obtient alors un élher composé. C'est ainsi qu'ont été produits :
L'éther azotique CVH30,Az03
L'éther phosphorique .... (C''H50)3,Ph05
L'ét'er oxalique C4HoO,C-'03
L'éther acétique CiHSO.C^HSO'
Etc., etc.
Parfois, enfin, 2 équivalents d'ac'de s'unissent à 1 seul équivalent d'éther et donnent naissance à un composé acide qui a reçu le nom d'acide vinique. Tel est le mode de production des acides suivants :
Acide sulfovinique. . . . G4H30,2S03,HO
— phosphovinique. . C4H30,Ph03,2HO
— arséniovinique . . (C4H-JO)^,(As05),HO
— oxalovinique. . . . CiH"'0, (0^03)2, HO
— tîrlrovinique . . . C1HSO,CSH''01«,HO
— campho\ inique. . CiH-iO, C10HT03)2,I10
— carbovinique . . . C<>H:iO,(C02y2,HO
Les acides viniques, traités par l'eau, régénèrent l'alcool et l'acide qui leur ont donné naissance. Ex. :
266 ALC
C''HSO,2S03,HO + 2H0 = C'Heo^ + 2S03,HO
Acide sulfoviniquc Alcool Acide sul-
furiquc
CVH50,2(C203),HO + 2H0 = C4H602 + 2C203,HO
Acide oxalovinique Alcool Acide oxa-
lique Etc., etc.
Cette réaction curieuse est à la fois caractéristique pour l'alcool et pour les acides viniques. AI. Berthelot Va employée avec succès dans ses belles recherches sur la synthèse des alcools. Combinant en effet l'hydrogène bicarboné avec l'acide sulfurique, cet habile chimiste a obtenu de l'acide sulfoviniqup, qu'une simple ébullition avec l'eau a converti en alcool.
3" Mis en présence de l'alcool, les hydraeides forment des éthers dans lesquels l'oxygène est remplacé par le métalloïde qui constituait l'hydracide. Ainsi :
L'alcool et l'acide chlorhydrique donnent
l'élher chlorliydrique C^HSCl
L'alcool et l'acide bromliyJrique donnent
l'étlier bromliydrique C''H5Bi'
L'alcool et l'acide iodhydiique donnent
l'élher iodliydiique CIH^I
L'alcool et l'acide fluorhydrique donnent
l'étlier fluo; hydrique ClH'iFl
Etc., eic.
De tout ce qui précède, il faut conclure que les acides, de quelque nature qu'ils soient, enlèvent de l'eau ou ses éléments à l'alcool en donnant naissance à de l'hydrogène carboné, à de l'élher simple ou à un éther composé. Ex :
Ctt'-Oi + 2S03 = 2S03,HO + C4HV
Alcool Hydrog-cne
bicarboné C.iHGO^ + S03 = SOS.HO + C'IISO
Alcool Ithcr"
C'.H602 + HCl — 2H0 + C'HSCl
Alcool Ellier chlrr-
hydritiue
CiHi'02 + Ci03,H0 = 2II0 -^ C'>H50,C203 Alcool Etlier oxaliqu^'
Leur mode d'action sur l'alcool peut doue ôlrc rapproché de celui du chlorure de zinc, puisqu'il y a déshydratation dans les deux cas.
Action de l'oxygène, du chlore, du brome, de l'iode, des alcalis sur l'âlcooI.
L'action de Voccygène sur l'alcool présente plusieurs phases : dans la première, i'oxy-
ALC
gène se porte uniquement sur l'hydrogène et enlève, sous forme d'eau, 2 équivalent* de ce corps; le résidu est l'aldéhyde.
CVHI302 + 20 = 2H0 + C*H402 Alcool Aldéhyde
Dans la seconde phase, l'aldéhyde, qui retient énergiquenient son hjdrogène, n'est plus décomposé; il subit une simple oxydation et se change en acide acéteux :
G4Hi02 + 0 = CiHl03
Aldéhyde Acide acéteux
EnQn, dans la dernière phase, l'acide acéteux absorbe un nouvel équivalent d'oxygène et se convertit en acide acétique.
ciHios 4- 0 = ciir^oi
Acide acéteux Acide acétique
Lorsque l'oxydation de l'alcool est rapide, on ne peut saisir que cette derniète transformation, et c'est à elle que nous nou^ sommes arrêtés en disant que l'acide acétique était le résultat invariable de l'oxydation de l'alcooL
Le chlore agit lacilement sur l'alcool, lui enlève 2 équivalents d'hydrogène et produit de l'aldéhyde.
C>He02 + 2C1 = 2HC1 + C^HiOa Alcool Aldéhyde
L'aldéhyde une fois engendré se convertit en chloral sous l'influence du chlore. Cette transformation est représentée par l'équation suivante :
CVH'^O^ -f C13 = 3HC1 -i- GiHC1302 Aldél^ Chloral
Le brome et l'iode se comportent comme le chlore en présence de l'alcool.
L'action de ces trois métalloïdes marche donc parallèlement avec celle de l'oxygène : il s'opère d'abord de part et d'autre une déshydratation produisant l'aldéhyde. Ex ;
C''HG02 + 02 = 2H0 -I- C'tHV02
Aldéhyde C12 = 2HC1 + CVHiQi
Alcool Aldéhyde
C'.H602 + Br2 = 2HBr -f CiH^O^ Alcool Aldéiiyd.!
C4He02 + 12 = 2HI -1- C'H'02 Alcool Aldéhyde
Puis, eorame les agents transfurmatcurs sont de nature différente, l'aldéhyde qui a pris naissance se convertit en des corps différents qui sont :
L'acido acétique. . . C''H'»0'» pour roxys:''nc,
Lecliloral C^HCISO^ pour le chlore,
Le bromal CiUBr^O^ puiir le brome,
L'iodal ....... C4HI302 pour l'iode.
Au rouge, les alcalis ciiangent l'alcool en «cide acétique :
.\LC
C'.HSOS + KO,HO Alcool
KO,C/'H303 + HV
Acétate de potasse
Leur action offre donc un certain rapprochoment avec celle de l'oxygène ; il est facile de voir, par l'équation précédente, qu'ils agis.=:ent par leurs deux éléments constituants, l'eau et l'alcali : l'eau sert à oxyder, l'alcali fixe le produit de l'oxydation.
Principaux dérivés de l'alcool.
Les dérivés les plus importants de l'alcool sont ceux qu'engendrent les réactions qui viennent d'être décrites.
En première ligne figure l'étber, puis se trouvent l'hydrogène bicarboné, l'aldéhyde, l'acide acétique, le chloral, l'acide sulfovinique.
Plusieurs de ces derniers jouent un si grand rôle en chimie que nous avons cru devoir leur consacrer un chapitre spécial. Nous renverrons donc le lecteur aux mois éther, aldéhyde, acide acétique, et nous ne parlerons ici que de Ihydrogène bicarboné, du chloral et de l'acide sulfovinique.
Hydrogène bicarboné, C^H^.
Ce corps est gazeux, incolore et d'une odeur faiblement éthérée. Il se liquéGe sous l'influence d'une pression considérable ; sa densité est égale à 0,978.
L'hydrogène bicarboné prend feu au contact des corps en ignition et brtîle avec une flamme éclairante. Il se dissout en petite quantité dans l'eau ; il est beaucoup plus soluble dans l'acide sulfurique, qui le transforme en acide sulfovinique.
Le protochlorure de cuivre l'absorbe facilement.
L'oxygène agit vivement à chaud sur l'hydrogène bicarboné : un mélange de ces deux gaz, mis en contact avec une allumette en-
fiammée, prend feu avec une explosion violente. Si l'on fait passer le mélange sur do la mousse de platine, le métal rougit et i' se forme de l'acide acétique.
Le chlore attaque l'hydrogène bicarboné et produit des corps qui varient avec les proportions des gaz employés, et la température à laquelle s'opère la réaction. Ainsi, lorsqu'on plonge une allumette en feu dans un mélange formé de 1 volume d'hydrogène bicarboné et de 2 volumes de chlore, il y a inflammation, dépôt de charbon et production d'acide chlorhydrique.
D'un antre côté, si l'on expose à la lumière diffuse un vase fermé qui contient des volumes égaux de chlore et d'hydrogène bicarboné, les deux corps se combinent et donnent naissance à une matière huileuse qui a reçu le nom de liqueur des Hollandais.
La production de cette substance huileuse a fait donner par quelques chimistes le nom de gaz olé fiant à l'hydrogène bicarboné.
La liqueur des Hollandais a pour formule C<H^C12 ; une solution alcoolique de potasse lui enlève la moitié de son chlore : aussi M. Regnault, qui le premier a constaté ce fait, propose-t-il de considérer cette liqueur comme une combinaison d'hydrogène carboné monochloré C^H^Gl avec l'acide chlorhydrique HCl :
r.lH'Cl^ = CIH3C1 + HCl
Liqueur des Hol- Hydrogène carboné landais monochloré
Mais d'après les expériences plus récentes de M. Wurtz, la liqueur des Hollandais serait l'éther chlorhydrique du glycol. Voici sur quelle expérience ce chimiste appuie son opinion :
L'alcool , traité par le perchlorure de phosphore, se convertit en éther chlorhydrique, comme le montre la formule suivante :
CiH602 + PhClS = PhC1302 + HCl + C4H3C1
Alcool Perchlorure de phosphore
Donc, en vertu des analogies que nous avons déjà signalées entre l'alcool proprement dit et le glycol, ce dernier composé devra fournir son éther chlorhydrique sous l'influence du même chlorure. Or, dans ce cas,
