에탄올과 황산의 연결은 무엇입니까?
에탄올과 황산 사이의 연결에는 3 가지 이상의 가능한 반응 경로가 포함됩니다. 이들은 하나 또는 두 개의 에탄올 분자 또는 알코올을 포함하는 에스테르 화 및 다시 하나 또는 두 개의 알코올 분자를 포함하는 탈수입니다. 탈수에 에탄올과 황산이 각각 하나의 분자 만 포함되는 경우, 제품은 가스이며, 본질적으로 실험실에서나 산업에서 유용합니다. 두 분자의 알코올이 탈수에 의해 결합 될 때, 역사적 의학적 중요성의 액체가 결과입니다. 두 에스테르 화 생성물은 제한적으로 사용된다.
황산은 매우 강한 산일뿐만 아니라 탁월한 탈수제이기도합니다. 그것은 매우 강산이며, 물 없이도 스스로 이온화 할 수있는 반면 탈수기로서 분자에서 수소와 산소 원자를 "찢어" "세 번째"를 만족시킬 수 있습니다. 이 후자의 특성은 몇 개의 곡물 설탕, C 12 H 22 O 11 이 시험관 또는 비이커에서 농축 황산 몇 방울과 결합 된 간단한 고등학교 실험을 통해 입증됩니다. 몇 초 만에 반응물이 검은 색으로 변하고 격렬하게 끓습니다. 검은 색은 각 당 분자의 12 원소 인 탄소 원자에 기인 한 반면, 제거 된 22 개의 수소와 11 개의 산소 원자는 11 분자의 물로 변했다.
에틸 알코올 또는 곡물 알코올이라고도하는 에탄올은 물과 매우 유사합니다. 그 구조는 CH 3 CH 2 OH입니다. 기본적으로 에탄올은 단순히 물이며 수소 원자 중 하나가 비교적 불활성 인 CH 3 CH 2- 인 탄소 기반 손잡이로 대체되었습니다. 에탄올을 보는 또 다른 방법은 매우 약한 염기로서, 적어도 표면적으로는 수산화 나트륨, NaOH와 유사합니다. 에탄올은 일반적으로 이온화하기에 너무 약한 염기이지만, 특정 조건 하에서 염 유사 구조를 생성 할 수 있어야한다.
수산화 나트륨은 황산을 갖는 2 개의 염 중 하나를 생성 할 수 있으며, 그 중 하나는 염기의 하나의 분자 및 하나의 산으로부터 유래 된 황산 수소 나트륨 (NaHSO4)이다. 그것은 소금이지만, 구조상 여전히 하나의 수소 원자를 보유하기 때문에 산이기도합니다. 이 산염이 NaOH의 두 번째 분자와 반응하면 중성 염은 황산나트륨 (Na 2 SO 4 )이됩니다. 상응하여, 에탄올 및 황산이 온화하고 조절 된 조건 하에서 결합되면, 에틸 수소 설페이트는 반응 경로 CH 3 CH 2 OH + H 2 SO 4 → CH 3 CH 2 OSO 3 H를 통해 발생하지만,이 산 에스테르는 에탄올과 황산의 조합은 에탄올의 또 다른 분자 인 디 에틸 설페이트 (더 간단히 말하면 에틸 설페이트)와 추가로 반응합니다. 흥미롭게도, 법의학 과학자들은 그것이 제한적으로 사용되지만 혈액과 소변에서 알코올을 탐지하기 위해 에틸 설페이트를 사용합니다.
보다 엄격한 조건에서 에스테르 화는 탈수로 대체됩니다. 단일 분자 탈수는 방정식 CH 3 CH 2 OH → CH 2 = CH 2 + HOH를 따릅니다. 가스 제품은 과일과 다른 과정의 숙성과 관련된 식물 호르몬 인 에틸렌입니다. 에탄올의 두 분자가 하나가 아닌 탈수 된 경우, 반응은 2 CH 3 CH 2 OH → CH 3 CH 2 OCH 2 CH 3 + HOH이다. 이 반응은 역사적으로 중요한 최종 생성물 인 마취 액 인 에틸 에테르를 생성합니다.
따라서 에탄올과 황산 사이의 연결은 4 배 이상이다. 이들의 조합의 결과는 반응이 수행되는 조건에 따라 2 개의 에스테르 화 생성물 및 2 개의 탈수 생성물을 포함한다. 온화한 반응 조건 외에도, 에스테르 화 생성물은 반응 동안 어느 때에 각각의 반응물의 양에 따라 달라진다. 탈수는 또한 반응 동안 항상 에탄올 및 황산의 상대적 집단에 의존한다.