为什么用过量的乙醇,若采取乙酸过量行吗
不行,采用过量乙酸时,成本较高。在酯化反应中,常通过使用过量的廉价反应物的方法,来增加昂贵反应物的利用率。由于乙酸比乙醇价格昂贵,因此使用过量的乙醇来增加乙酸的利用率。
乙醇(ethanol,结构简式CH3CH2OH或C2H5OH),有机化合物,俗称酒精,是最常见的一元醇。其在常温常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体,低毒,纯液体不可直接饮用,具有特殊香味(略带刺激),微甘(伴有刺激的辛辣滋味),易燃,其蒸气能与空气形成爆炸性混合物,能与水以任意比互溶,也能与氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多数有机溶剂混溶。其与甲醚是同分异构体。 它的用途很广,可用于制造醋酸、饮料、香精、燃料等,医疗上常用体积分数为70%~75%的乙醇作消毒剂,但含酒精饮料中的乙醇也是致癌物。
乙醇物理性质
乙醇是一种很好的溶剂,既能溶解许多无机物,又能溶解许多有机物,所以常用乙醇来溶解植物色素或其中的药用成分,也常用乙醇作为反应的溶剂,使参加反应的有机物和无机物均能溶解,增大接触面积,提高反应速率。例如,在油脂的皂化反应中,加入乙醇既能溶解NaOH,又能溶解油脂,让它们在均相(同一溶剂的溶液)中充分接触,加快反应速率,提高反应限度。
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,因此乙醇黏度很大,也不及相近相对分子质量的有机化合物极性大。室温下,乙醇是无色易燃,且有特殊香味的挥发性液体。
λ=589.3nm和18.35°C下,乙醇的折射率为1.36242,比水稍高。
作为溶剂,乙醇易挥发,且可以与水、乙酸、丙酮、苯、四氯化碳、氯仿、乙醚、乙二醇、甘油、硝基甲烷、吡啶和甲苯等溶剂混溶。此外,低碳的脂肪族烃类如戊烷和己烷,氯代脂肪烃如1,1,1-三氯乙烷和四氯乙烯也可与乙醇混溶。随着碳数的增长,高碳醇在水中的溶解度明显下降。
由于存在氢键,乙醇具有潮解性,可以很快从空气中吸收水分。羟基的极性也使得很多离子化合物可溶于乙醇中,如氢氧化钠、氢氧化钾、氯化镁、氯化钙、氯化铵、溴化铵和溴化钠等。氯化钠和氯化钾则微溶于乙醇。此外,其非极性的烃基使得乙醇也可溶解一些非极性的物质,例如大多数香精油和很多增味剂、增色剂和医药试剂。
化学性质
酸性(不能称之为酸,不能使酸碱指示剂变色,也不与碱反应,也可说其不具酸性) 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)CH3CH?O- + 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)
脱氢反应;乙醇的蒸汽在高温下通过脱氢催化剂如铜、银、镍或铜-氧化铬时、则脱氢生成醛.
乙酸物理性质
相对密度(水为1):1.050
凝固点(℃):16.7
沸点(℃):118.3
粘度(mPa.s):1.22(20℃)
20℃时蒸气压(KPa):1.5
外观及气味:无色液体,有刺鼻的醋味。
溶解性:能溶于水、乙醇、乙醚、四氯化碳及甘油等有机溶剂。
相容性:材料:稀释后对金属有强烈腐蚀性,316#和318#不锈钢及铝可作良好的结构材料。
国家产品标准号:GB/T 676-2007
乙酸在常温下是一种有强烈刺激性酸味的无色液体。乙酸的熔点为16.6℃(289.6 K)。沸点117.9℃ (391.2 K)。相对密度1.05,闪点39℃,爆炸极限4%~17%(体积)。纯的乙酸在低于熔点时会冻结成冰状晶体,所以无水乙酸又称为冰醋酸。乙酸易溶于水和乙醇,其水溶液呈弱酸性。乙酸盐也易溶于水。
化学性质
酸性
羧酸中,例如乙酸,的羧基氢原子能够部分电离变为氢离子(质子)而释放出来,导致羧酸的酸性。乙酸在水溶液中是一元弱酸,酸度系数为4.8,pKa=4.75(25℃),浓度为1mol/L的醋酸溶液(类似于家用醋的浓度)的pH为2.4,也就是说仅有0.4%的醋酸分子是解离的。
乙酸的酸性促使它还可以与碳酸钠、氢氧化铜、苯酚钠等物质反应。
2CH3COOH + Na2CO3 =2CH3COONa + CO2 ↑+ H2O
2CH3COOH + Cu(OH)2=Cu(CH3COO)2 + 2H2O
CH3COOH + C6H5ONa =C6H5OH (苯酚)+ CH3COONa
二聚物
乙酸的二聚体,虚线表示氢键
乙酸的晶体结构显示,分子间通过氢键结合为二聚体(亦称二缔结物),二聚体也存在于120℃的蒸汽状态。二聚体有较高的稳定性,现在已经通过冰点降低测定分子量法以及X光衍射证明了分子量较小的羧酸如甲酸、乙酸在固态及液态,甚至气态以二聚体形式存在。当乙酸与水溶和的时候,二聚体间的氢键会很快的断裂。其它的羧酸也有类似的二聚现象。(两端连接H)
溶剂
液态乙酸是一个亲水(极性)质子化溶剂,与乙醇和水类似。因为介电常数为6.2,它不仅能溶解极性化合物,比如无机盐和糖,也能够溶解非极性化合物,比如油类或一些元素的分子,比如硫和碘。它也能与许多极性或非极性溶剂混合,比如水,氯仿,己烷。乙酸的溶解性和可混合性使其成为了化工中广泛运用的化学品。
化学反应
对于许多金属,乙酸是有腐蚀性的,例如铁、镁和锌,反应生成氢气和金属乙酸盐。因为铝在空气中表面会形成氧化铝保护层,所以铝制容器能用来运输乙酸。金属的乙酸盐也可以用乙酸和相应的碱性物质反应,比如最著名的例子:小苏打与醋的反应。除了醋酸铬(II),几乎所有的醋酸盐能溶于水。
Mg(s)+ 2 CH3COOH(aq)→ (CH3COO)2Mg(aq) + H2(g)NaHCO3(s)+ CH3COOH(aq) →CH3COONa(aq) + CO2(g) + H2O(l)
乙酸能发生普通羧酸的典型化学反应,特别注意的是,可以还原生成乙醇,通过亲核取代机理生成乙酰氯,也可以双分子脱水生成酸酐。
同样,乙酸也可以成酯或氨基化合物。如乙酸可以与乙醇在浓硫酸存在并加热的条件下生成乙酸乙酯(本反应为可逆反应,反应类型属于取代反应中的酯化反应)。
CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + H2O
440℃的高温下,乙酸分解生成甲烷和二氧化碳或乙烯酮和水。
乙酸的典型化学反应:
乙酸与碳酸钠:2CH3COOH+Na2CO3==2CH3COONa+CO2↑+H2O
乙酸与碳酸钙:2CH3COOH+CaCO3→(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O
乙酸与碳酸氢钠:NaHCO3+CH3COOH→CH3COONa+H2O+CO2↑
乙酸与碱反应:CH3COOH+-OH-=CH3COO- +H2O
乙酸与弱酸盐反应:2CH3COOH+CO32-=2CH3COO- +H2O+CO2↑
乙酸与活泼金属单质反应:Fe+2CH3COOH→(CH3COO)2Fe+H2↑
乙酸与氧化锌反应:2CH3COOH+ZnO→(CH3COO)2Zn+H2O
乙酸与醇反应:CH3COOH+C2H5OH→CH3COOC2H5+H2O(条件是加热,浓硫酸催化,可逆反应)
乙酸与锌反应:2CH3COOH +Zn →(CH3COO)2Zn +H2↑
乙酸与钠反应:2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2↑
50-80度之间。
而冰醋酸温度高达118度。
因此色谱的升温梯度建立是:
从40度开始,每分钟升温2-3度,一直到85度。然后每分钟5度, 一直到120度.
最后每分钟10度升温到200度(去除所有挥发性物质)。
,
似酒精的香气
,
但淡薄柔和一些。其味也与乙醇类似
,
在感官上不易分辨。对可疑为甲醇或工业酒精兑制的酒
,
要送食品质量检测部门进行理化检验判定。我国
《蒸馏酒及配制酒卫生标准》
gb2757
一
81
中规定
:
以谷类为原料的酒中甲醇含量不得超过
0.04
克
/100
毫升
以薯干及代用品为原料的酒中甲醇含量不得超过
0.12
克
/100
毫升。
也可以用硒酸鉴定
物质的理化常数:
国标编号
81030
cas号
7783-08-6
中文名称
硒酸
英文名称
selenic
acid
分子式
h2seo4
外观与性状
白色六方柱晶体,极易吸潮
分子量
144.98
沸
点
260℃(分解)
熔
点
58℃
溶解性
易溶于水,不溶于氨水,溶于硫酸
密
度
相对密度(水=1)2.95
稳定性
稳定
危险标记
20(酸性腐蚀品)
主要用途
用作鉴别甲醇和乙醇的试剂,及硒盐制备
教你鉴别假酒
一、看瓶型
许多名牌白酒都有独具特色的瓶型。如茅台酒多年来一直使用白色圆柱形玻璃瓶,瓶身光滑,无杂质;泸州老窖特曲使用的是异彩瓶,瓶底有“泸州老窖酒厂专利瓶”字样。假酒则酒瓶瓶形高低粗细不等,外包装陈旧、无新鲜感,封口不严或压齿不整齐。
二、看印刷
好的白酒其标签的印刷是十分讲究的;纸质精良白净、字体规范清晰,色泽鲜艳均匀,图案套色准确,油墨线条不重叠。如有英文或拼音字母,则大小规范一致。此外,现在有很多品牌白酒在包装盒或瓶盖使用激光防伪标志,如茅台酒,其防伪图案有“飞天”及“五角星”两种,从不同的角度观察会呈现不同的色泽,而且只能一次性使用,稍有损坏就不能复原。
三、看瓶盖
日前我国的名白酒的瓶盖大都使用铝质金属防盗盖,其特点是盖体光滑,形状统一,开启方便,盖上图案及文字整齐清楚,对口严密。若是假冒产品,倒过来时往往滴漏而出,盖口不易扭断,而且图案、文字模糊不清。
四、看包装
真酒的纸盖包装除印刷精美之外,其边缘接缝齐整严密,没有松紧不均留缝隙的现象;有的瓶盖还用塑料薄膜包裹,其包装十分紧密无松软现象。
五、看清浊
透过玻璃瓶从外观上看,白酒应是绝对清澈透明的而且没有沉淀。越清澈透明越好。可将酒瓶拿在手中,慢慢倒置过来,观察瓶底部,看看有没有下沉物质或云雾状现象。按照常规,如若酒花呈均匀分布,上翻密度间隙很明显,而且酒花慢慢消失,酒液清亮透明,则是优质酒。
六、闻香味
一种办法是少倒一点儿酒在手上,用两手摩擦一会儿,使酒生热,然后闻其香味。一般来说,如果气味清香,即是上等酒;如果气味发甜,则是中等酒;如果气味苦臭,定是伪劣酒。另一种方法是在酒中加一滴食用油,看油在酒中的运动情况。如果油在酒中的扩散比较均匀,并且均匀下沉,则酒的质量较好;如果油在酒中呈不规则扩散状态,且下沉速度变化明显,则可以肯定酒的质量有问题。