乙醇变质反应
CHX3,X=Cl,Br,I。乙醇在碱性条件下与卤素反应,最终产物会是卤仿(CHX3,X=Cl,Br,I),这一过程称为卤仿反应。乙醇是一种有机化合物,结构简式为CH?CH?OH或C?H?OH,分子式为C?H?O,俗称酒精。乙醇在常温常压下是一种易挥发的无色透明液体,低毒性,纯液体不可直接饮用。
乙醇生成乙酸是氧化反应。
乙醇可以直接被酸性高锰酸钾或酸性重铬酸钾氧化生成乙酸;
也可以先催化氧化成乙醛,再被氧气催化氧化成乙酸。
上述变化在有机上均为氧化反应。
乙醇的化学性质有氧化反应、取代反应、脱水反应。
1、氧化反应乙醇在空气里燃烧,发出淡兰色的火焰,同时放出大量的热实验室里常用乙醇作燃料。
2、取代反应由于乙醇分子里羟基上的氢原子比较活泼,所以能被一些活泼的金属,如钾、钠等取代乙醇跟金属钠反应,生成乙醇钠和氢气。乙醇跟金属钠的反应比水跟金属钠的反应缓和得多。
3、脱水反应乙醇和浓硫酸加热到170℃左右,每个乙醇分子会脱去一个水分子生成乙烯。有机化合物在适当条件下,从一个分子脱去一个小分子而生成不饱和化合物的反应叫做消去反应。乙醇和浓硫酸加热到140℃左右,每两个乙醇分子会脱去一个水分子生成乙醚。乙醇的脱水反应随反应条件不同,脱水的方式不同,产物也不同。因此我们可以根据物质的化学性质,按照实际需要,控制条件,使化学反应朝着我们需要的方向进行。
乙醇和氧气反应生成乙醛的反应类型属于氧化反应,因为在反应过程中醇失去了氢,属于氧化。另外从化合价乙醇,分子式CH3CH2OH,乙醛,分子式CH3CHO,反应前后的化合价变化见图。两者并不矛盾。
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)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,但逆反应催化剂为稀H2SO4或NaOH)
“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、
与活泼金属反应
乙醇可以和活泼性金属反应,生成醇盐和氢气。例如与钠的反应:
2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2
2CH3CH2OH +Na = 2CH3CH2ONa + H2↑
乙醇点燃反应化学方程式:
C2H60 + 02 =CO2↑ + H2O,C6H12O6 + O2 = CO2 ↑+ H2O + heat,CO2 + H2O + light = C6H12O6 + O2↑
乙醇+浓硫酸反应化学方程式:
CH3CH2OH+H2SO4(浓)=CH3CH2SO3H+H2O
乙醇+乙酸反应化学方程式:
CH2OH +CH3COOH= CH3COOCH2CH3
乙醇不能与铜单质反应,但铜可以催化乙醇与氧气的反应,方程式2CH3CH2OH+O2=(催化剂Cu)=2CH3CHO+2H2O
乙醇与钙反应Ca+2CH3CH2OH=(CH3CH2O)2Ca+H2↑
醋酸和乙醇发生酯化反应 CH3COOH + CH3CH2OH = CH3COOC2H5 + H2O
消去反应指的是相邻的两个碳原子,一个去氢原子,另一个去官能团如羟基
而乙醇的催化氧化是发生在同一个碳原子上,同时去氢原子和羟基形成了醛基.所以只能是氧化反应.