Cząsteczka alkoholu zawiera hydrofilową grupę –OH i hydrofobową resztę węglowodorową –R. Im krótszy łańcuch węglowy cząsteczki, tym bardziej polarny jest jej charakter. Ze wzrostem liczby atomów węgla w łańcuchu, czyli ze wzrostem wpływu tego łańcucha na właściwości związku (długi łańcuch węglowodorowy jest dominującą częścią cząsteczki) maleje rozpuszczalność w wodzie i reaktywność alkoholi. Wyższe alkohole dobrze rozpuszczają się w heksanie i innych węglowodorach. Ze wzrostem liczby grup –OH w cząsteczce alkoholu ich rozpuszczalność w wodzie wzrasta.
Właściwości fizyczne wybranych nasyconych alifatycznych alkoholi zestawiono w poniższej tabeli.
alkohol | TT [°C] | TW [°C] | właściwości fizyczne |
metanol CH3OH |
–97,7 | 64,65 | bezbarwna ciecz o charakterystycznym zapachu i piekącym smaku, bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie, rozpuszczalna w eterze i etanolu |
etanol C2H5OH |
–114,1 | 78,30 | bezbarwna, palna ciecz o charakterystycznym zapachu, bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie |
dekan-1-ol C10H21OH |
6,9 | 231,0 | oleista ciecz o nieprzyjemnym zapachu, słabo rozpuszczalna w wodzie |
dodekan-1-ol C12H25OH |
23,5 | 259,0 | bezbarwna krystaliczna substancja o nieprzyjemnym zapachu |
Wzór ogólny szeregu homologicznego nasyconych alifatycznych alkoholi monohydroksylowych: CnH2n+1OH.
Ze wzrostem liczby atomów węgla w cząsteczce alkoholu następuje:
- wzrost temperatury wrzenia,
- wzrost temperatury topnienia,
- spadek rozpuszczalności w wodzie.
Pierwsze cztery nasycone alkohole monohydroksylowe w szeregu homologicznym mieszają się z wodą w każdym stosunku. Wynika to z ich powinowactwa do wody i zdolności do tworzenia z cząsteczkami wody wiązań wodorowych. W oparciu o te fakty można tłumaczyć zjawisko kontrakcji. Mieszając etanol z wodą otrzymujemy mieszaninę, której objętość jest mniejsza od sumy objętości składników.
Obecność grup –OH prowadzi do asocjacji cząsteczek, dzięki czemu nasycone alkohole monohydroksylowe mają temperatury wrzenia i topnienia odpowiednio wyższe od temperatur wrzenia i topnienia węglowodorów o tej samej liczbie atomów węgla w cząsteczce.
Dwa rodzaje oddziaływań wpływające na podwyższenie temperatur wrzenia i topnienia w cząsteczkach alifatycznych alkoholi w stosunku do odpowiednich alkanów to wiązania wodorowe oraz oddziaływania dipol-dipol: