¿Cuál es la conexión entre el etanol y el ácido sulfúrico?

La conexión entre el etanol y el ácido sulfúrico implica al menos tres posibles vías de reacción. Son esterificación, que involucran una o dos moléculas de etanol o alcohol, y deshidratación, nuevamente involucrando una o dos moléculas de alcohol. Si la deshidratación involucra solo una molécula de etanol y ácido sulfúrico, el producto es un gas, importante por naturaleza y útil en el laboratorio y en la industria. Cuando dos moléculas de alcohol están unidas por deshidratación, es el resultado un líquido de importancia médica histórica. Ambos productos de esterificación son de uso limitado.

El ácido sulfúrico no es solo un ácido muy fuerte, sino que también es un agente deshidratante excepcional. Es un ácido tan fuerte que puede ionizarse, incluso sin agua, mientras que como deshidratador, puede "rasgar" los átomos de hidrógeno y oxígeno de las moléculas para satisfacer su "sed". Esta última característica se demuestra a través del simple experimento de secundaria en el que algunos granos de la mesa SUGar, C ₁₂ H ₂₂ o ₁₁ , se combinan con algunas gotas de ácido sulfúrico concentrado en un tubo de ensayo o vaso de vaso. En segundos, los reactivos se vuelven negros y hierven violentamente. El color negro se debe al ahora elemental 12 átomos de carbono de cada molécula de azúcar, mientras que los 22 átomos de hidrógeno y 11 de oxígeno que fueron eliminados se han convertido en 11 moléculas de agua.

etanol, también llamado alcohol etílico o alcohol de grano, es muy similar al agua. Su estructura es CH 3 CH 2 OH. Básicamente, el etanol es simplemente agua, con uno de sus átomos de hidrógeno reemplazados por un mango a base de carbono, el relativamente inerte CH 3 CH 2 -. Otra forma de ver el etanol es una base muy débil, que se asemeja, al menos superficialmente, hidróxido de sodio, NaOH. Aunque el etanol es normalmente una base demasiado débil para ionizar, bajo ciertas condiciones, lo queD sea capaz de producir estructuras similares a la sal.

El hidróxido de sodio puede producir cualquiera de las dos sales con ácido sulfúrico, una de las cuales es el sulfato de hidrógeno de sodio (NAHSO ₄ ), derivado de una molécula de base y otra de ácido. Aunque es una sal, también es un ácido, ya que aún conserva un átomo de hidrógeno en su estructura. Si este sal ácido se reacciona con una segunda molécula de NaOH, se produce una sal de sal neutra: sulfato de sodio (Na ₂ SO ₄ ). En consecuencia, si el etanol y el ácido sulfúrico se combinan en condiciones suaves y controladas, los resultados de sulfato de hidrógeno de etilo a través de la vía de reacción CH ₃ ch ₂ oh+h ₂ SO ₄ → CH ₃ Ch ₂ OSO ₃ H, es decir, este ácido ácido. La combinación de etanol y ácido sulfúrico se reacciona aún más con otra molécula de etanol, sulfato de dietil, llamado resultados de más simplemente, sulfato de etil. Curiosamente, aunque es de limitaD Uso, los científicos forenses emplean sulfato de etilo para detectar alcohol en la sangre y la orina, días después de que se haya consumido.

En condiciones más rigurosas, la esterificación se reemplaza por deshidratación. La deshidratación de una sola molécula sigue la ecuación CH 3 CH 2 OH → CH 2 = CH 2 +HOH. El producto gaseoso es el etileno, una hormona vegetal asociada con la maduración de frutas y otros procesos. Si dos moléculas de etanol se deshidratan en lugar de una, la reacción es 2 ch ₃ ch ₂ oh → ch ₃ ch ₂ och ₂ ch ₃ +hoh. Esta reacción da como resultado un producto final históricamente significativo: el líquido anestésico, el éter etílico

La conexión entre el etanol y el ácido sulfúrico es, por lo tanto, al menos cuatro veces. Los resultados de su combinación incluyen dos productos de esterificación y dos productos de deshidratación, dependiendo de las condiciones bajo las cuales se lleva a cabo la reacción. Además de una reacción suaveCondiciones, el producto de la esterificación depende de cuánto de cada reactivos hay en cualquier momento durante la reacción. La deshidratación también depende de la población relativa de etanol y ácido sulfúrico en todo momento durante la reacción.