乙醇的催化氧化现象和方程式
实验现象:红热的铜丝多次伸入乙醇中,有酸性的气味产生。
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
CH3CH2OH+CuO=CH3CHO+Cu+H2O
与醇羟基相连的碳上,如果有两个H,那么催化氧化生成同碳原子数的醛。
只有一个H,催化氧化后生成同碳原子酮。
如果没有H,那就不能被催化氧化。
乙醇被氧化为乙醛
其实反应分两步进行
2Cu+O2=2CuO
CH3CH2OH+CuO=CH3CHO+Cu+H2O
+
o2---→ch3cho
+
h2o
cu作催化剂
生成乙醛,有水果香味
收集时通到饱和碳酸钠溶液上方,作用有二
1,吸收乙醇
2,便于乙醛分层析出,有利于闻到水果香味
乙醇的催化氧化方程式如下:
第一步:
2Cu+O2=(加热)2CuO;
第二步:
C2H2OH+CuO→(加热)CH3CHO+Cu+H2O;
如总方程式为:
2CH3CH2OH+O2→(Cu/Ag,加热)2CH3CHO+2H2O。乙醇的催化氧化为实验室制取乙醛的方法,过程中需要加热,使乙醇挥发从而更好的和氧气充分混合。
乙醇的用途:
1、25%-50%的乙醇可用于物理退热,有降温的作用。
2、40%-50%的酒精可以用来给长期卧床的人擦身体。
3、70%-75%的乙醇有杀菌消毒的作用,可以用于皮肤消毒、医疗器械消毒、碘酒脱碘、屏幕清洁等。
4、95%的乙醇可以作为燃料,例如用于酒精灯、酒精炉等。
5、乙醇发酵后可以用来酿酒,乙醇是酒的主要成分。
6、乙醇可以调入汽油,作为车用燃料。
乙醇的催化氧化:
乙醇的催化氧化是乙醇和氧气反应生成了乙醛和水。实验过程是铜和氧气生成氧化铜,氧化铜和乙醇生成甲醛、铜和水。
反应中起催化作用的是Cu,表面的氧化铜是中间产物。先加热氧化铜一段时间,再加热乙醇使乙醇蒸汽通入氧化铜粉末中,很快黑色的氧化铜变为红色。
以上内容参考:百度百科-乙醇
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)
这是书本上的一个变式题,就是实验室制乙醛;
放热加热乙醇使其挥发与空气中的氧气充分混合,利于下一步的反应;
冷却
使生成的乙醛冷凝成为液体,沉在试管底部,便于乙醛的收集;乙醛
乙醇
水
乙醛是反应生成的,乙醇是未反应完的,水也是反应生成的;
氮气
集气瓶中的气体主要就是空气中的氧反应后剩下的气体,主要就是氮气了;
乙酸
用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明有酸,所以推测是乙酸
;
c
这个选择可以根据课本教材里的相关实验步骤里的做法得出,把算中和掉,碳酸氢钠溶液应该是饱和的;
蒸馏
根据熔沸点相差较大的现实可知蒸馏方法最好
乙醇氧化反应:CH2CH3OH+3O2====2CO2+3H2O(断所有的键)
乙醇催化氧化:2CH2CH3OH+O2==Cu/Ag(催化剂)==2CH3CHO+2H2O(断连接碳原子上的氢)
还有酯化反应(取代反应的一种):
CH3CH2OH+CH3COOH==(浓)H2SO4==CH3COOCH2CH3+H2O(酸脱羟基醇脱氢)
乙醇在催化氧化条件下生成乙醛和水,反应的化学方程式为:
2C2H5OH+O2—催化剂/△—>2CH3CHO+2H2O
希望我的回答能对你的学习有帮助!