磷酸和醇反应吗?
磷酸和甲醇,乙醇或乙二醇都反应。原理同乙酸与乙醇的酯化反应(酸脱羟基醇脱氢,生成酯和水)。磷酸是三元酸含三个羟基,1摩磷酸最多可与3摩甲醇(或乙醇)反应,磷酸脱羟基甲醇(乙醇)脱氢,生成磷酸三甲酯。乙二醇是二元醇,反应略有不同。
醇与金属反应(该反应为置换反应)仪器的组装醇与金属的反应是随着分子量的加大而变慢[1]。2R-OH+2Na——→2R-ONa+H2↑反应现象①钠块沉入容器底部②钠块产生气泡③反应结束后,有无色晶体析出(此为R-OH)醇与HX卤代反应活性HI>HBr>HCl叔醇>仲醇>伯醇(CH3)3C-OH+HCl——→(CH3)3-Cl+H2O(立刻混浊)CH3CH2(OH)CH3+HCl——→CH3CH2(Cl)CH3+H2O(10min内开始混浊)CH3CH2CH2OH+HCl-△→CH3CH2CH2Cl+H2O(常温不反应)由于伯醇、仲醇、叔醇反应时现象不同,可以用此方法进行鉴别,专门用于鉴别的试剂叫卢卡斯(Lucas)试剂[1],是无水氯化锌的浓盐酸溶液(无水氯化锌起催化作用)醇的酯化与醇解反应①与羧酸酯化CH3OH+CH3COOH-△浓硫酸→CH3COOCH3+H2O②与硝酸和亚硝酸酯化CH3CH2CH2OH+HO-NO——→CH3CH2CH2ONO+H2O③与硫酸酯化醇与硫酸在不太高的温度下作用得到硫酸氢酯RCH2OH+HO-SO3H——→RCH2OSO3H+H2O叔醇和硫酸反应往往脱水生成烯烃醇和硫酸的反应虽然产物比较复杂,但是在工业生产上依然是个很有用的反应C12H25OH+H2SO4--→C12H25OSO3H+H2OC12H25OSO3H+NaOH--→C12H25OSO3Na+H2OC12H25OSO3Na-减压→(CH3)2SO4+H2O(CH3)2SO4为硫酸二甲酯,是常用的甲基化试剂[1]。醇的消去反应脱水难易程度:叔醇>仲醇>伯醇①分子内脱水分子内脱水依照查依采夫规则,从氢原子数较少的β-碳上脱去氢原子CH3CH2CH(OH)CH3-△浓硫酸→CH3CH=CHCH3CH3CH2OH-170℃浓硫酸→CH2=CH2↑+H2O②分子间脱水浓硫酸做脱水剂,催化剂醇分子间脱水生成醚CH3OH+CH3OH-△浓硫酸→H3C-O-CH3↑+H2O(140°C时)③有的醇消去时会发生分子重排(CH3)3CCH(OH)CH3-浓磷酸→(CH3)2C=C(CH3)2(80%产物)+H2C=C(CH(CH3)2)CH3(20%产物)某些醇不能发生消去反应醇的氧化反应①伯醇的氧化伯醇氧化先生成醛,后生成羧酸2CH3CH2OH+O2-Cu△→2CH3CHO+2H2O2CH3CHO+O2-Cu△→2CH3COOH②仲醇的氧化仲醇氧化生成酮2CH3CH(OH)CH3+O2-Cu△→2H3CCOCH3+2H2O③叔醇的氧化叔醇一般不发生氧化反应,但叔醇和重铬酸钾的浓硫酸溶液混合时,会先脱水生成烯烃再被氧化,反应十分复杂[1]。注:醇可被CuO\KMnO4(H+)\O2等氧化多元醇的鉴别多元醇能和Cu(OH)2发生显色反应,生成绛蓝色清亮透明溶液
甲醛与苯酚发生缩聚反应生成酚醛树脂。甲醛发生银镜反应为:HCHO + 4Ag(NH3)2OH———(条件:水浴加热)—— → CO2↑+ 8NH3 + 4Ag↓+3H2O银镜反应:【现象:试管内壁出现光亮的银镜】R-CHO + 2Ag(NH3)2OH —(条件:水浴50~60℃加热)→ R-COONH4 + 2Ag↓ + 3NH3↑ + H2O与新制氢氧化铜(斐林试剂、班氏试剂、本尼迪特试剂)反应:【现象:出现砖红色沉淀】R-CHO + 2Cu(OH)2 —(条件:加热)→R-COOH + Cu2O↓ + 2H2O与溴水反应:R-CHO + Br2 + H2O —→ R-COOH + 2HBr加成反应:R-CHO + H2 —(条件:镍做催化剂,加热)→ R-CH2-OH2R-CHO+O2—(条件:铜或者银做催化剂,加热)→ 2R-COOH注:醛类也可通过和高锰酸钾反应(条件:加热)得到羧酸,方程式高中不需掌握
在有酸或有碱存在的条件下,酯能发生水解反应生成相应的酸或醇。酸性条件下酯的水解不完全,碱性条件下酯的水解趋于完全。原因是因为碱能中和水解产生产生的羧酸,使反应完全进行到底。酯是中性物质。低级一元酸酯在水中能缓慢水解成羧酸和醇。酯的水解比酰氯、酸酐困难,须用酸或碱催化。许多天然的脂肪、油或蜡经水解可制得相应的羧酸,油脂碱性水解生成的高级脂肪酸钠就是肥皂,酯的醇解反应是酯中的烷氧基被另一醇的烷氧基所置换的反应,反应须在酸或碱催化下进行,此反应常用于从一类酯转变成另一类酯。酯可被催化还原成两分子醇,应用最广的催化剂是铜铬氧化物,反应在高温高压下进行,分子中如含有碳碳双键,可同时被还原。此反应广泛用于油脂的氢化。酯与格氏试剂反应,可合成具有两个相同取代基的三级醇。
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 ↑+ H2O2CH3COOH + Cu(OH)2 =Cu(CH3COO)2 + 2H2OCH3COOH + 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 + H2O440℃的高温下,乙酸分解生成甲烷和二氧化碳或乙烯酮和水
而乙酸,也叫醋酸、冰醋酸,化学式为CH₃COOH,是一种有机一元酸,有刺激性气味。乙酸在自然界分布很广,例如在水果或者植物油中,但是主要以酯的形式存在。
两者是两种不同的化学物质,两者物理性质,化学性质和用途都不一样。
甲醇
甲醇,分子式CH3OH,又称“木醇”,“木精”,“木酒精”或“甲基氢氧化物”,是一种有机化合物,也是结构最为简单的饱和一元醇。外观为无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体。误饮5~10毫升能双目失明,大量饮用会导致死亡。甲醇常温下对金属无腐蚀性(铅、铝除外),略有酒精气味。相对密度0.792(20/4℃),熔点-97.8℃,沸点64.5℃,闪点12.22℃,自燃点463.89℃,蒸气密度1.11,蒸气压13.33KPa(100mmHg 21.2℃),蒸气与空气混合物爆炸极限6~36.5 %(体积比),能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶。 通常用作溶剂、防霜剂(antifreeze)、燃料或中和剂。甲醇可以在空气中完全燃烧,并释出二氧化碳及水:2 CH3OH + 3 O2 → 2 CO2 + 4 H2O,甲醇的火焰也是近乎无色,所以燃点甲醇时要格外小心,以免被烧伤。不少细菌在进行缺氧新陈代谢之时,都会产生甲醇。因此,空气中存有少量甲醇的蒸气,但几日内就会在阳光照射之下被空气中的氧气氧化,成为二氧化碳。
磷酸
磷酸又称正磷酸(分子结构式H3PO4),纯品为无色透明粘稠状液体或斜方晶体,无臭、味很酸。85%磷酸是无色透明或略带浅色,稠状液体。 熔点42.35℃,比重1.70,高沸点酸,可与水以任意比互溶,沸点213℃时(失去1/2水),则生成焦磷酸。加热至300℃时变成偏磷酸。相对密 度181.834。易溶于水,溶于乙醇。磷酸是一种常见的无机酸,是中强酸。其酸性较硫酸、盐酸和硝酸等强酸弱,但较醋酸、硼酸、碳酸等弱酸强。 磷酸与碳酸钠反应时在不同的pH下,可生成不同的酸式盐。能刺激皮肤引起发炎,破坏肌体组织。浓磷酸在瓷器中加热时有侵蚀作用。有吸湿 性,密封保存。市售磷酸是含H3PO4 82%的黏稠状的浓溶液,磷酸溶液粘度较大是由于溶液中存在着氢键。
冰醋酸
乙酸俗称醋酸,因是醋的主要成分而得名,为最重要的脂肪酸之一。自然界中一般以游离形式或酯的形式存在于许多植物中。分子式CH3COOH。醋的酿造和使用已有几千年历史。中国古代就有关于制醋的记载。但是浓醋酸却是1700年由Stahl研制成功的。纯乙酸为无色液体,有刺激性味。熔点16.6℃,沸点117.9℃,相对密度1. 049 (20/4℃)。溶于水、乙醇、甘油、乙醚和四氯化碳不溶于二硫化碳。无水醋酸低温时凝固成冰状,俗称冰醋酸。具腐蚀性。为弱有机酸,具有酸的通性,并可与醇发生酯化反应。普通醋酸仅含纯醋酸36~40%,称淡醋酸。
甲醛
甲醛,化学式HCHO,式量30.03,又称蚁醛。无色气体,有特殊的刺激气味,对人眼、鼻等有刺激作用,气体相对密度1.067(空气=1),液体密度0.815g/cm³(-20℃)。熔点-92℃,沸点-19.5℃。易溶于水和乙醇。水溶液的浓度最高可达55%,通常是40%,称做甲醛水,俗称福尔马林(formalin),是有刺激气味的无色液体。
有强还原作用,特别是在碱性溶液中。能燃烧,蒸气与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限7%-73%(体积)。着火温度约300℃。
甲醛可由甲醇在银、铜等金属催化下脱氢或氧化制得,也可由烃类氧化产物分出。用作农药和消毒剂,制酚醛树脂、脲醛树脂、维纶、乌洛托品、季戊四醇和染料等的原料。
(1)硫酸和醋酸钠(CH 3 COONa)的作用,生成醋酸,说明硫酸酸性比醋酸强;
(2)醋酸和碳酸钠作用,生成碳酸,说明醋酸酸性比碳酸强;
(3)硼酸(H 3 BO 3 )不能使碳酸钠转变为碳酸,说明硼酸比碳酸的酸性弱;
(4)硫酸和磷酸钠(Na 3 PO 4 )作用,生成磷酸,说明硫酸酸性比磷酸强;
(5)磷酸和醋酸钠作用,生成醋酸,说明磷酸的酸性比醋酸强;
所以根据上面的五个结论可得出酸性最强的是硫酸,其次磷酸,再次醋酸,再就是碳酸,最弱的是硼酸;
故答案:酸性由强到弱的顺序是:H 2 SO 4 ,H 3 PO 4 ,CH 3 COOH,H 2 CO 3 ,H 3 BO 3