酒,乙醇,酒精

乙醇(ethanol),有機化合物,分子式C2H6O,結構簡式CH3CH2OH或C2H5OH,俗稱酒精,是最常見的一元醇。

乙醇在常溫常壓下是一種易燃、易揮發的無色透明液體,低毒性,純液體不可直接飲用;具有特殊香味,並略帶刺激;微甘,並伴有刺激的辛辣滋味。易燃,其蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物,能與水以任意比互溶。能與氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多數有機溶劑混溶,相對密度(d15.56)0.816。

乙醇的用途很廣,可用乙醇製造醋酸、飲料、香精、染料、燃料等。醫療上也常用體積分數為70%~75%的乙醇作消毒劑等,在國防化工、醫療衛生、食品工業、工農業生產中都有廣泛的用途。

乙醇與二甲醚(即甲醚)互為官能團異構體。

2017年10月27日,世界衛生組織國際癌症研究機構公佈的致癌物清單初步整理參考,含酒精飲料中的乙醇在一類致癌物清單中。

中文名

乙醇

英文名

ethanol

別稱

酒精、火酒

化學式

C2H6O[1]

分子量

46.07

CAS登錄號

64-17-5

EINECS登錄號

200-578-6[1]

熔點

-114℃[1]

沸點

78℃

水溶性

與水混溶,可混溶於乙醚、氯仿、甘油、甲醇等多數有機溶劑

密度

789kg/m3(20℃)[1]

外觀

無色的液體、黏稠度低

閃點

13℃,閉口閃點

應用

國防工業、醫療衛生、有機合成、食品工業、工農業生產

安全性描述

極易燃,儲備運輸遠離火源、熱源等

危險性符號

S7 S16 S36 S45 S36/S37[1]

危險性描述

R10 R11 R20/21/22 R36/37/38 R39/23/24/25

危險品運輸編號

UN 1170 3/PG 2[1]

蒸汽壓

5.8kpa,20℃

粘度

1.074 mPa.s,20℃

表面張力

21.97 mN/m at 25 deg C

解離係數

pKa = 15.9,25℃

物質類別

有機物-醇類

氣體密度

2.009kg/m3[1]

氣體相對密度

1.59(空氣=1)

臨界溫度

516.2K

臨界壓力

6.38Mpa

乙醇液體密度是0.789g/cm3,乙醇氣體密度為1.59kg/m3,相對密度(d15.56)0.816,式量(相對分子質量)為46.07g/mol。沸點是78.2℃,14℃閉口閃點,熔點是-114.3℃。純乙醇是無色透明的液體,有特殊香味,易揮發。

乙醇的物理性質主要與其低碳直鏈醇的性質有關。分子中的羥基可以形成氫鍵,因此乙醇黏性大,也不及相近相對分子質量的有機化合物極性大。

20℃下,乙醇的折射率為1.3611。

溶解性

能與水以任意比互溶;可混溶於醚、氯仿、甲醇、丙酮、甘油等多數有機溶劑。

乙醇是一種很好的溶劑,能溶解許多物質,所以常用乙醇來溶解植物色素或其中的藥用成分;也常用乙醇作為反應的溶劑,使參加反應的有機物和無機物均能溶解,增大接觸面積,提高反應速率。例如,在油脂的皂化反應中,加入乙醇既能溶解NaOH,又能溶解油脂,讓它們在均相(同一溶劑的溶液)中充分接觸,加快反應速率。

潮解性

由於存在氫鍵,乙醇具有較強的潮解性,可以很快從空氣中吸收水分。

羥基的極性也使得很多離子化合物可溶於乙醇中,如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氯化鎂、氯化鈣、氯化銨、溴化銨和溴化鈉等;但氯化鈉和氯化鉀微溶於乙醇。此外,其非極性的烴基使得乙醇也可溶解一些非極性的物質,例如大多數香精油和很多增味劑、增色劑和醫藥試劑。

密度表

下表為20℃下乙醇與水的混合液體的密度(以乙醇的體積分數為變量)。

溶液密度(g/cm3)

單位體積(1cm3)含有乙醇質量(g)

乙醇的體積分數(%)

0.998

0.15

0.2

0.996

1.20

1.5

0.994

2.30

3.0

0.992

3.50

4.4

0.990

4.70

5.9

0.988

5.90

7.4

0.985

7.90

9.9

0.982

10.0

12.5

0.980

11.5

14.2

0.978

13.0

16.0

0.975

15.3

18.9

0.972

17.6

21.7

0.970

19.1

23.5

0.968

20.6

25.3

0.965

22.8

27.8

0.962

24.8

30.3

0.960

26.2

31.8

0.957

28.1

34.0

0.954

29.9

36.1

0.950

32.2

38.8

0.945

35.0

41.3

0.940

37.6

44.8

0.935

40.1

47.5

0.930

42.6

50.2

0.925

44.9

52.7

0.920

47.3

55.1

0.915

49.5

57.4

0.910

51.8

59.7

0.905

53.9

61.9

0.900

56.2

64.0

0.895

58.3

66.2

0.890

60.5

68.2

0.885

62.7

70.2

0.880

64.8

72.2

0.875

66.9

74.2

0.870

69.0

76.1

0.865

71.1

77.9

0.860

73.2

79.7

0.855

75.3

81.5

0.850

77.3

83.3

0.845

79.4

85.0

0.840

81.4

86.6

0.835

83.4

88.2

0.830

85.4

89.8

0.825

87.3

91.2

0.820

89.2

92.7

0.815

91.1

94.1

0.810

93.0

95.4

0.805

94.4

96.6

0.800

96.5

97.7

0.795

98.2

98.9

0.791

99.5

99.7

收起

酒精度數計算

酒精水溶液中純酒精的含量就是其濃度,我國是以容量(體積)百分數進行酒精水溶液的濃度計算的。如平常說的五十度酒是指在20℃時100體積酒精溶液中含有50體積純酒精。計算式:

酒精容量=(純酒精容量數/酒精水溶液總容量數)×100%

酒精度數=酒精容量×100

化學性質

酸鹼性

乙醇不是酸(一般意義上的酸,它不能使酸鹼指示劑變色,也不具有酸的通性),乙醇溶液中含有極化的氧氫鍵,電離時生成烷氧基負離子和質子(氫離子)。

乙醇的pKa=15.9,與水相近。

乙醇的酸性很弱,但是電離平衡的存在足以使它與重水之間的同位素交換迅速進行。

還原性

乙醇具有還原性,可以被氧化(催化氧化)成為乙醛甚至進一步被氧化為乙酸。

酒精中毒的罪魁禍首通常被認為是有一定毒性的乙醛(乙醇在體內也可以被氧化,但較緩慢,因為沒有催化劑),而並非喝下去的乙醇。

化學方程式:

實際上是銅先被氧化成氧化銅;然後氧化銅再與乙醇反應,被還原為單質銅(黑色氧化銅變成紅色)。

乙醇也可被高錳酸鉀氧化成乙酸,同時高錳酸鉀由紫紅色變為無色。

乙醇也可以與酸性重鉻酸鉀溶液反應,當乙醇蒸汽進入含有酸性重鉻酸鉀溶液的硅膠中時,可見硅膠由橙紅色變為灰綠色(Cr3+),此反應可用於檢驗司機是否飲酒駕車(酒駕)。

化學反應

1、與金屬反應

因為乙醇可以電離出極少量的氫離子,所以其只能與少量金屬(主要是鹼金屬)反應生成對應的有機鹽以及氫氣:

結論:

(1)乙醇可以與金屬鈉反應產生氫氣,但不如水與金屬鈉反應劇烈。金屬鈉與水反應劇烈,鈉熔化,氣泡猛烈,反應生成的熱,可使鈉燃燒;而乙醇與金屬鈉的反應很緩慢,形狀不怎麼變化,氣泡很緩慢,金屬鈉沉在溶液底下。

(2)活潑金屬(鉀、鈣、鈉等)可以將乙醇羥基裡的氫取代出來。醇的金屬鹽遇水則迅速水解生成醇和鹼。

2、酯化反應

乙醇可以與乙酸在濃硫酸的催化並加熱的情況下,發生酯化作用,生成乙酸乙酯(具有果香味;酒放得越久就越香就是因為乙醇被緩慢氧化成乙酸,然後發生酯化反應作用,生成乙酸乙酯)。反應為可逆反應:

反應中酸脫去羥基,醇脫去羥基上的氫,即“酸脫羥基醇脫氫”。

3、取代反應

乙醇可以和鹵化氫發生取代反應,生成鹵代烴和水。

通式: (X為鹵素)

注意:通常用溴化鈉和中等濃度的硫酸的混合物與乙醇加熱進行該反應,故常有紅棕色氣體(溴單質)產生。

4、氧化反應

①燃燒

乙醇易燃,其蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物。

乙醇燃燒產生的光譜

完全氧化反應:發出淡藍色火焰,生成二氧化碳和水(蒸氣),並放出大量的熱;

不完全燃燒時還生成一氧化碳,有黃色火焰,放出熱量。

完全燃燒:

不完全燃燒: (方程式係數可以不同,故沒有配平)

②催化氧化:在加熱和有催化劑(Cu或Ag)存在的情況下進行。

以上反應即催化氧化的實質

總式: (制乙醛的原理)

乙醇也可被濃硫酸跟高錳酸鉀的混合物發生非常激烈的氧化反應,燃燒起來。

5、脫水反應

乙醇可以在濃硫酸和高溫的催化發生脫水反應,隨著溫度的不同生成物也不同。

1、消去(分子內脫水)制乙烯(170℃濃硫酸)(切記要注酸入醇,酸與醇的比例是1:3)

製取時要在燒瓶中加入碎瓷片(或沸石)以免暴沸。

2、縮合(分子間脫水)制乙醚

(此為取代反應,thick代表濃)


分享到:


相關文章: