Was ist die Verbindung zwischen Ethanol und Schwefelsäure?
Die Verbindung zwischen Ethanol und Schwefelsäure umfasst mindestens drei mögliche Reaktionswege. Sie sind die Veresterung - entweder ein oder zwei Moleküle Ethanol oder Alkohol - und Dehydration, die wiederum entweder ein oder zwei Alkoholmoleküle umfassen. Wenn Dehydration nur ein Molekül von jeweils Ethanol und Schwefelsäure beinhaltet, ist das Produkt ein Gas, wichtig und nützlich im Labor und in der Industrie. Wenn zwei Alkoholmoleküle durch Dehydration vereint sind, ist eine Flüssigkeit historischer medizinischer Bedeutung das Ergebnis. Beide Veresterungsprodukte sind nur begrenzt. Es ist so stark eine Säure, dass es sich selbst ohne Wasser ionisieren kann, während es als Dehydrator Wasserstoff und Sauerstoffatome aus Molekülen "rippen" kann, um seinen "Durst" zu befriedigen. Diese letztere Eigenschaft wird durch das einfache High -School -Experiment demonstriert, in dem einige Tischkörner SUgar, c 12 h 22 o 11 , werden mit einigen Tropfen konzentrierter Schwefelsäure in einem Reagenzglas oder einem Becherglied kombiniert. In Sekundenschnelle werden die Reaktanten pechschwarz und kochen heftig. Die schwarze Farbe ist auf die jetzt elementaren 12 Kohlenstoffatome aus jedem Zuckermolekül zurückzuführen, während die 22 -Wasserstoff- und 11 Sauerstoffatome, die abgezogen wurden, in 11 Wassermoleküle verwandelt wurden.
Ethanol, auch Ethylalkohol oder Getreidealkohol genannt, ist Wasser sehr ähnlich. Seine Struktur ist ch 3 ch 2 oh. Grundsätzlich ist Ethanol einfach Wasser, wobei eines seiner Wasserstoffatome durch einen Griff auf Kohlenstoffbasis ersetzt wird, wob Eine andere Möglichkeit, Ethanol zu betrachten, ist eine sehr schwache Basis, die - zumindest oberflächlich - Natriumhydroxid, Naoh, ähnelt. Obwohl Ethanol normalerweise eine zu schwache Basis ist, um zu ionisieren, sollte es unter bestimmten Bedingungen geschehenD in der Lage sein, salzartige Strukturen zu produzieren.
Natriumhydroxid kann eines von zwei Salzen mit Schwefelsäure produzieren, von denen eines Natriumwasserstoffsulfat (Nahso 4 ) ist, das von einem Basenmolekül und einer Säure abgeleitet ist. Obwohl es sich um ein Salz handelt, ist es auch eine Säure, da es immer noch ein Wasserstoffatom in seiner Struktur behält. Wenn dieser Säuresalz mit einem zweiten Molekül NaOH reagiert wird, ergibt sich ein neutrales Salz-Natriumsulfat (Na 2 so 4 ). Correspondingly, if ethanol and sulfuric acid are combined under mild and controlled conditions, ethyl hydrogen sulfate results via the reaction pathway CH3CH2OH+H2SO4→CH3CH2OSO3H, whereas if this acid-ester resulting from the Die Kombination von Ethanol und Schwefelsäure wird weiter mit einem anderen Molekül von Ethanol reagiert, Diethylsulfat - einfacher Ethylsulfat - Ergebnisse. Interessanterweise, obwohl es von Limit istD Nutzung verwenden forensische Wissenschaftler Ethylsulfat, um Alkohol im Blut und im Urin zu erfassen, Tage nach dem Verbrauch.
Unter strengeren Bedingungen wird die Veresterung durch Dehydration ersetzt. Eine einzelne Moleküldehydration folgt der Gleichung CH 3 ch 2 oh → ch 2 = ch 2 +HOH. Das gasförmige Produkt ist Ethylen, ein Pflanzenhormon, das mit der Reifung von Früchten und anderen Prozessen verbunden ist. Wenn zwei Ethanolmoleküle eher dehydratisiert als eins sind, beträgt die Reaktion 2 CH 3 ch 2 oh → ch 3 ch 2 och 2 ch +HOH. Diese Reaktion führt zu einem historisch signifikanten Endprodukt: der anästhetischen Flüssigkeit Ethylether.
Die Verbindung zwischen Ethanol und Schwefelsäure ist somit mindestens vierfach. Die Ergebnisse ihrer Kombination umfassen zwei Veresterungsprodukte und zwei Dehydrationsprodukte, abhängig von den Bedingungen, unter denen die Reaktion durchgeführt wird. Neben sanften ReaktionBedingungen, das Produkt der Veresterung hängt davon ab, wie viel von jedem Reaktanten es zu irgendeinem Zeitpunkt während der Reaktion gibt. Die Dehydration hängt auch während der Reaktion jederzeit von der relativen Population von Ethanol und Schwefelsäure ab.