Qual è la connessione tra etanolo e acido solforico?
La connessione tra etanolo e acido solforico comporta almeno tre possibili vie di reazione. Sono esterificazioni - coinvolgendo una o due molecole di etanolo o alcol - e disidratazione, coinvolgendo nuovamente una o due molecole di alcol. Se la disidratazione coinvolge solo una molecola ciascuno di etanolo e acido solforico, il prodotto è un gas, importante in natura e utile in laboratorio e nell'industria. Quando due molecole di alcol sono unite dalla disidratazione, è il risultato un liquido di significato medico storico. Entrambi i prodotti di esterificazione sono di uso limitato.
L'acido solforico non è solo un acido molto forte, ma è anche un eccezionale agente disidratante. È così forte un acido, può ionizzare se stesso, anche senza acqua, mentre come disidratatore può "strappare" gli atomi di idrogeno e ossigeno dalle molecole per soddisfare la sua "sete". Quest'ultima caratteristica è dimostrata attraverso il semplice esperimento di scuola superiore in cui alcuni cereali di tavolo suGAR, C < -sub> 12 h 22 o 11 , sono combinati con alcune gocce di acido solforico concentrato in un tubo di prova o becher. In pochi secondi, i reagenti diventano neri e bollono violentemente. Il colore nero è dovuto all'ormai elementare 12 atomi di carbonio da ciascuna molecola di zucchero, mentre i 22 atomi di ossigeno e 11 che sono stati spogliati sono stati trasformati in 11 molecole d'acqua.
L'etanolo, chiamato anche alcool etilico o alcol di grano, è molto simile all'acqua. La sua struttura è CH 3 ch 2 oh. Fondamentalmente, l'etanolo è semplicemente acqua, con uno dei suoi atomi di idrogeno sostituiti da una maniglia a base di carbonio, il CH relativamente inerte CH 3 ch 2 -. Un altro modo per guardare l'etanolo è come una base molto debole, che ricorda - almeno superficialmente - idrossido di sodio, Naoh. Sebbene l'etanolo sia normalmente troppo debole una base per ionizzare, in determinate condizioni, èd essere in grado di produrre strutture simili al sale.
L'idrossido di sodio può produrre uno dei due sali con acido solforico, uno dei quali è il solfato di idrogeno di sodio (Nahso 4 ), derivato da una molecola di base e uno di acido. Sebbene sia un sale, è anche un acido, poiché conserva ancora un atomo di idrogeno nella sua struttura. Se questo salto acido viene reagito con una seconda molecola di NaOH, risulta un sale neutro-solfato di sodio (Na 2 quindi 4 ). Di conseguenza, se l'etanolo e l'acido solforico sono combinati in condizioni lieve e controllate, i risultati del solfato di etilico idrogeno attraverso la via di reazione ch 3 ch <-sub> 2 oh+h 2 sio La combinazione di etanolo e acido solforico viene ulteriormente reagito con un'altra molecola di etanolo, dietil solfato - chiamato più semplicemente, etil solfato - risultati. È interessante notare, sebbene sia di limiteD Uso, gli scienziati forensi impiegano etil solfato per rilevare l'alcol nel sangue e nelle urine, giorni dopo che è stato consumato.
In condizioni più rigorose, l'esterificazione è sostituita dalla disidratazione. La disidratazione a molecola singola segue l'equazione CH 3 ch 2 OH → CH 2 = ch 2 +hoh. Il prodotto gassoso è l'etilene, un ormone vegetale associato alla maturazione di frutti e altri processi. Se due molecole di etanolo sono disidratate anziché una, la reazione è 2 ch 3 ch 2 oh → ch < -sub> 3 ch 2 OCH 2 ch 3 +hoh. Questa reazione si traduce in un prodotto finale storicamente significativo: il liquido anestetico, l'etere etilico.
La connessione tra etanolo e acido solforico è quindi almeno quattro volte. I risultati della loro combinazione includono due prodotti di esterificazione e due prodotti di disidratazione, a seconda delle condizioni in base alle quali viene eseguita la reazione. Oltre alla reazione delicataCondizioni, il prodotto dell'esterificazione dipende da quanto di ciascun reagente c'è in qualsiasi momento durante la reazione. La disidratazione dipende anche dalla popolazione relativa di etanolo e acido solforico in ogni momento durante la reazione.