Was ist der Zusammenhang zwischen Ethanol und Schwefelsäure?
Die Verbindung zwischen Ethanol und Schwefelsäure umfasst mindestens drei mögliche Reaktionswege.Sie sind Esterifikation Mdash;entweder ein oder zwei Moleküle Ethanol oder Alkohol mdash;und Dehydration, die wiederum entweder ein oder zwei Alkoholmoleküle beteiligt.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.
Schwefelsäure ist nicht nur eine sehr starke Säure, sondern auch ein außergewöhnliches Dehydrationsmittel.Es ist so stark eine Säure, dass es sich selbst ohne Wasser ionisieren kann, während es als Dehydrator Wasserstoff und Sauerstoffatome aus Molekülen zerreißen kann, um seinen Durst zu befriedigen.Dieses letztere Merkmal wird durch das einfache Highschool -Experiment demonstriert, in dem einige Körner Tischzucker, C 12 H 22 O 11 , mit einigen Tropfen konzentrierter Schwefelsäure in einem Reagenzglas oder Becherglas kombiniert werden.In Sekunden werden die Reaktanten pechschwarz und kocht 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.ist Wasser sehr ähnlich.Seine Struktur ist Ch
3Ch 2 Oh.Grundsätzlich ist Ethanol einfach Wasser, wobei eines seiner Wasserstoffatome durch einen Griff auf Kohlenstoffbasis ersetzt wird, der relativ inert CH 3 Ch 2 #45;.Eine andere Möglichkeit, Ethanol zu betrachten, ist eine sehr schwache Basis, die ähnelt und Mdash;Zumindest oberflächlich mdash;Natriumhydroxid, Naoh.Obwohl Ethanol normalerweise zu schwach ist, um eine Basis zu ionisieren, sollte es unter bestimmten Bedingungen in der Lage sein, salzartige Strukturen zu produzieren.), abgeleitet von einem Basenmolekül und einem Säure.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, resultiert ein neutrales Salz mdash;Natriumsulfat (Na 2
so4 ).Entsprechend, wenn Ethanol und Schwefelsäure unter milden und kontrollierten Bedingungen kombiniert werden, entsteht Ethylwasserstoffsulfat über den Reaktionsweg ch 3 Ch 2 OH #43; 2 oso 3 h, während dieser Säureester, der aus der Kombination von Ethanol und Schwefelsäure resultiert, weiter mit einem anderen Molekül Ethanol, Diethylsulfat Mdash reagiert;Ethylsulfat mdash genauer genannt;Ergebnisse.Interessanterweise verwenden forensische Wissenschaftler, obwohl es nur begrenzt verwendet wird, Tagen nach dem Verzehr von Alkohol im Blut und im Urin.Eine Einzelmoleküldehydration folgt der Gleichung Ch 3 Ch 2 oh rarr; ch 2 ' ch 2 #43; HOH.Das gasförmige Produkt ist Ethylen, ein Pflanzenhormon, das mit der Reifung von Früchten und anderen Prozessen verbunden ist.Wenn zwei Ethanolmoleküle eher dehydriert als eine, beträgt die Reaktion 2 Ch 3 2 OH Rarr; Ch
3Ch 2 Och 2 Ch 3 #43; Hoh.Diese Reaktion führt zu einem historisch signifikanten Endprodukt: der Anästhesie-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 Reaktionsbedingungen dieDas Produkt der Veresterung hängt davon ab, wie viel von jedem Reaktanten zu irgendeinem Zeitpunkt während der Reaktion vorhanden ist.Dehydration hängt auch während der Reaktion jederzeit von der relativen Population von Ethanol und Schwefelsäure ab.