Mối liên hệ giữa ethanol và axit sunfuric là gì?

Mối liên hệ giữa ethanol và axit sunfuric liên quan đến ít nhất ba con đường phản ứng có thể.Họ là este hóa mdash;liên quan đến một hoặc hai phân tử ethanol, hoặc rượu mdash;và mất nước, một lần nữa liên quan đến một hoặc hai phân tử rượu.Nếu mất nước chỉ liên quan đến một phân tử mỗi ethanol và axit sunfuric, thì sản phẩm này là một loại khí, quan trọng trong tự nhiên và hữu ích trong phòng thí nghiệm và trong ngành công nghiệp.Khi hai phân tử rượu được thống nhất bằng cách mất nước, một chất lỏng có ý nghĩa y tế lịch sử là kết quả.Cả hai sản phẩm ester hóa đều được sử dụng hạn chế. Axit sunfuric không chỉ là một axit rất mạnh, mà còn là một tác nhân khử nước đặc biệt.Nó rất mạnh là một axit, nó có thể tự ion hóa, ngay cả khi không có nước, trong khi là chất khử nước, nó có thể xé các nguyên tử hydro và oxy ra khỏi các phân tử để thỏa mãn cơn khát của nó.Đặc điểm thứ hai này được thể hiện thông qua thí nghiệm trung học đơn giản, trong đó một vài hạt đường, c

12

22

o ₁₁ , được kết hợp với một số giọt axit sunfuric cô đặc trong ống nghiệm hoặc cốc.Trong vài giây, các chất phản ứng trở nên đen và sôi dữ dội.Màu đen là do 12 nguyên tử carbon nguyên tố hiện nay từ mỗi phân tử đường, trong khi 22 nguyên tử hydro và 11 nguyên tử oxy bị loại bỏ đã được biến thành 11 phân tử nước.rất giống với nước.Cấu trúc của nó là ch _{3 ch} 2 _{oh.Về cơ bản, ethanol chỉ đơn giản là nước, với một trong những nguyên tử hydro của nó được thay thế bằng tay cầm dựa trên carbon, tương đối trơ ch} 3 ch

2

#45 ;.Một cách khác để nhìn vào ethanol là một cơ sở rất yếu, giống như mdash;ít nhất là hời hợt mdash;Natri hydroxit, NaOH.Mặc dù ethanol thường quá yếu, một cơ sở để ion hóa, nhưng trong một số điều kiện nhất định, nó phải có khả năng tạo ra các cấu trúc giống như muối._{), có nguồn gốc từ một phân tử cơ sở và một axit.Mặc dù nó là một loại muối, nhưng nó cũng là một axit, vì nó vẫn giữ lại một nguyên tử hydro trong cấu trúc của nó.Nếu muối axit này được phản ứng với một phân tử NaOH thứ hai, kết quả muối trung tính mdash;natri sunfat (NA 2} Vì vậy, 4).Tương ứng, nếu ethanol và axit sulfuric được kết hợp trong điều kiện nhẹ và được kiểm soát, thì kết quả ethyl hydro sunfat thông qua đường phản ứng ch ₃ Ch ₂ OH #43; H ₂₂ OSO 3

H, trong khi nếu axit này do sự kết hợp của ethanol và axit sunfuric được phản ứng thêm với một phân tử ethanol khác, diethyl sulfate mdash;được gọi là đơn giản hơn, ethyl sulfate mdash;kết quả.Thật thú vị, mặc dù nó được sử dụng hạn chế, các nhà khoa học pháp y sử dụng ethyl sulfate để phát hiện rượu trong máu và nước tiểu, ngày sau khi nó được tiêu thụ. Trong điều kiện nghiêm ngặt hơn, ester hóa được thay thế bằng mất nước.Mất nước phân tử đơn theo phương trình Ch

3 ch ₂ OH RARR; CH ₂ ' CH _{2 #43; HOH.Sản phẩm khí là ethylene, một loại hormone thực vật liên quan đến sự chín của trái cây và các quy trình khác.Nếu hai phân tử ethanol bị mất nước chứ không phải là một, phản ứng là 2 ch} 3 ch ₂ oh rarr; ch _{3 ch} 2 _{och 2} Ch ₃ #43; hoh.Phản ứng này dẫn đến một sản phẩm cuối cùng có ý nghĩa trong lịch sử: chất lỏng gây mê, ethyl ether. Kết nối giữa ethanol và axit sunfuric do đó ít nhất bốn lần.Kết quả kết hợp của chúng bao gồm hai sản phẩm ester hóa và hai sản phẩm mất nước, tùy thuộc vào các điều kiện theo đó phản ứng được thực hiện.Bên cạnh điều kiện phản ứng nhẹ nhàng,Sản phẩm ester hóa phụ thuộc vào số lượng của mỗi chất phản ứng bất cứ lúc nào trong quá trình phản ứng.Mất nước cũng phụ thuộc vào dân số tương đối của ethanol và axit sunfuric mọi lúc trong quá trình phản ứng.