乙醇催化氧化的方程式
乙醇催化氧化的方程式为C2H5OH+O2→CH3CHO+H2O(Cu催化)。乙醇在Cu催化剂作用下被氧气氧化成乙醛,并伴随水的生成。该过程分为两步,先是铜在氧气条件下加热生成氧化铜,2Cu+O2→2CuO,然后氧化铜与乙醇反应生成乙醛、铜和水。CuO+CH3CH2OH→CH3CHO+Cu+H2O乙醇在Cu催化剂作用下被氧气氧化成乙醛,并伴随水的生成。
乙醇催化氧化的化学方程式是C2H5OH+O2=Cu=CH3COOH+H2O,乙醇在常温常压下是一种易燃,易挥发的无色透明液体,低毒性,纯液体不可直接饮用。
乙醇与甲醚互为同分异构体。乙醇的用途很广,可用乙醇制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。乙醇的物理性质主要与其低碳直链醇的性质有关。分子中的羟基可以形成氢键,因此乙醇黏性大,也不及相近相对分子质量的有机化合物极性大。
乙醇催化氧化生成乙醛和水,其反应方程式为:2CH 3 CH 2 OH+O 2 Cu或Ag 2 CH 3 CHO+2H 2 O,2CH 3 CH 2 OH+O 2 Cu或Ag△2CH 3 CHO+2H 2 O。
乙醇的催化氧化现象
乙醇的催化氧化反应的现象:
把铜丝烧成螺旋状,在火焰上加热后,铜丝表面发黑生成黑色的氧化铜,把它迅速插入酒精中,待黑色退去后,取出铜丝再加热,再插入酒精中,反复数次后嗅闻气味。
乙醇的催化氧化反应的方程式:
2Cu+O 2 →2CuO
CuO+CH 3 CH 2 OH→CH 3 CHO+Cu+H2 O
总方程式为:CH 3 CH 2 OH+O 2 →CH 3 CHO+H 2 O
常见的氧化反应(1)醇的氧化:醇生成醛
(2)醛的氧化:醛生成酸
(3)有机物的燃烧氧化、与酸性高锰酸钾溶液的强氧化剂氧化。能被银氨溶液或新制备的Cu(OH)2悬浊液氧化的:醛类、甲酸及甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖。在催化剂(Ni、Cu、Pt、Pd等)存在下,烯烃与氢加成得到烷烃;醛、酮与氢气加成得到醇,产率高。
相关化学方程式:
1.铜的氧化:2Cu+O2=加热=2CuO
2.乙醇的催化氧化:
C2H5OH+O2=Cu=CH3COOH+H2O
2CH3CH2OH+O2->2CH3CHO+2H2O(催化剂为铜或银)乙醇不完全燃烧
C2H5OH
+aO2=点燃=
bCO
+
cCO2
+
3H2O乙醇完全燃烧
C2H5OH+3O2=点燃=2CO2+3H2O
乙醇的各种化学式
乙醇分子中含有极化的氧氢键,电离时生成烷氧基负离子和质子。
ch3ch2oh→(可逆)ch3ch2o-
+
h+
乙醇的pka=15.9,与水相近。
乙醇的酸性很弱,但是电离平衡的存在足以使它与重水之间的同位素交换迅速进行。
ch3ch2oh+d2o→(可逆)ch3ch2od+hod
因为乙醇可以电离出极少量的氢离子,所以其只能与少量金属(主要是碱金属)反应生成对应的醇金属以及氢气:
2ch3ch2oh
+
2na→2ch3ch2ona
+
h2↑
乙醇可以和高活跃性金属反应,生成醇盐和氢气。
醇金属遇水则迅速水解生成醇和碱
结论:
(1)乙醇可以与金属钠反应,产生氢气,但不如水与金属钠反应剧烈。
(2)活泼金属(钾、钙、钠、镁、铝)可以将乙醇羟基里的氢取代出来。
还原性
乙醇具有还原性,可以被氧化成为乙醛。酒精中毒的罪魁祸首通常被认为是有一定毒性的乙醛,而并非喝下去的乙醇。例如
2ch3ch2oh
+
o2
→
2ch3cho
+
2h2o(条件是在催化剂cu或ag的作用下加热)
实际上是乙醇先和氧化铜进行反应,然后氧化铜被还原为单质铜,现象为:黑色氧化铜变成红色。
乙醇也可被高锰酸钾氧化,同时高锰酸钾由紫红色变为无色。乙醇也可以与酸性重铬酸钾溶液反应,当乙醇蒸汽进入含有酸性重铬酸钾溶液的硅胶中时,可见硅胶由橙红色变为草绿色,此反应现用于检验司机是否醉酒驾车。
酯化反应
乙醇可以与乙酸在浓硫酸的催化并加热的情况下发生酯化作用,生成乙酸乙酯(具有果香味)。
c2h5oh+ch3cooh-浓h2so4△(可逆)→ch3cooch2ch3+h2o(此为取代反应)
“酸”脱“羧基”,“醇”脱“羟基”上的“氢”
与氢卤酸反应
乙醇可以和卤化氢发生取代反应,生成卤代烃和水。
c2h5oh
+
hbr→c2h5br
+
h2o或写成ch3ch2oh
+
hbr
→
ch3ch2br
+
h-oh
c2h5oh
+
hx→c2h5x
+
h2o
注意:通常用溴化钠和硫酸的混合物与乙醇加热进行该反应。故常有红棕色气体产生。
氧化反应
(1)燃烧:发出淡蓝色火焰,生成二氧化碳和水(蒸气),并放出大量的热,不完全燃烧时还生成一氧化碳,有黄色火焰,放出热量
完全燃烧:c2h5oh+3o2-点燃→2co2+3h2o
不完全燃烧:2c2h5oh+5o2—点燃→2co2+2co+6h2o
(2)催化氧化:在加热和有催化剂(cu或ag)存在的情况下进行。
2cu+o2-加热→2cuo
c2h5oh+cuo→ch3cho+cu+h2o
即催化氧化的实质(用cu作催化剂)
总式:2ch3ch2oh+o2-cu或ag→2ch3cho+2h2o
(工业制乙醛)
乙醇也可被浓硫酸跟高锰酸钾的混合物发生非常激烈的氧化反应,燃烧起来。(切记要注酸入醇,酸与醇的比例是1:3)
消去反应和脱水反应
乙醇可以在浓硫酸和高温的催化发生脱水反应,随着温度的不同生成物也不同。
(1)消去(分子内脱水)制乙烯(170℃浓硫酸)制取时要在烧瓶中加入碎瓷片(或沸石)以免爆沸。
c2h5oh→ch2=ch2↑+h2o
(2)缩合(分子间脱水)制乙醚(130℃-140℃
浓硫酸)
2c2h5oh
→c2h5oc2h5
+
h2o(此为取代反应)
总式:2CH3CH2OH+O2==Cu+△==2CH3CHO+2H2O
乙醇在常温下的氧化反应:CH3CH2OH 加入酸性高锰酸钾溶液生成 CH3COOH
乙酸的电离方程式:CH3COOH====CH3COO- + H+
乙酸与碳酸盐反应生成二氧化碳的离子方程式:
2CH3COOH + CO3^2-======H2O+CO2+2CH3COO- (乙酸为弱酸 此处用可逆号)
利用乙酸的酸性去除碳酸钙:这个和上一个其实是一样的,就是利用H+和碳酸根反应产生二氧化碳从而溶解沉淀
2CH3COOH+CACO3-----(CH3COO)2Ca+H2O+CO2
| 催化剂 |
| △ |
| 催化剂 |
| △ |
(2)苯和浓硝酸、浓硫酸在50℃~60℃发生硝化反应生成硝基苯和水,该反应为:C6H6+HNO3
| 浓硫酸 |
| 50℃?60℃ |
故答案为:C6H6+HNO3
| 浓硫酸 |
| 50℃?60℃ |
(3)溴乙烷在NaOH水溶液中水解生成乙醇和NaBr,反应为CH3CH2Br+NaOH
| 水 |
| △ |
故答案为:CH3CH2Br+NaOH
| 水 |
| △ |
(4)苯酚钠与二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的化学方程式为:C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH+NaHCO3,故答案为:C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH+NaHCO3;
(5)发生加成反应,生成1,1,2,2-四溴乙烷,反应为CH≡CH+2Br2→CHBr2CHBr2,故答案为:CH≡CH+2Br2→CHBr2CHBr2.
+
O2---→CH3CHO
+
H2O
Cu作催化剂
生成乙醛,有刺激性气味
或被氧化为乙酸CH3COOH