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关于乙醇的一些知识1

阅读:1271发布时间:2009-8-14

  

 乙醇的结构简式为CH3CH2OH,俗称酒精,它在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体,它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味,并略带刺激性。乙醇的用途很广,可用乙醇来制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70%——75%的乙醇作消毒剂等。
 

 

  中文名称: 乙醇酒精
 

 

  英文名称: ethyl alcohol ; ethanol
 

 

  分子式:C2H6O
 

 

  结构简式:CH3CH2OH或C2H5OH
 

 

  官能团:羟基(-OH)
 

 

  CAS 登录号:64-17-5
 

 

  EINECS 登录号:200-578-6
 

 

  RTECS号: KQ6300000
 

 

  (结构如右图)C、O原子均以sp3杂化轨道成键、极性分子。
 

 

  描述:乙醇分子是由乙基和羟基两部分组成,可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代的产物,也可以看成是水分子中的一个氢原子被乙基取代的产物。乙醇分子中的碳氧键和氢氧键比较容易断裂。
 

 

  相对分子量: 46.07
 

 

  性质
 

 

  

 

MolarMass = 46.06844(232)
 

 

  外观与性状: 无色液体,有特殊香味。
 

 

  密度:0.789 g/cm^3; (液)
 

 

  熔点:−117.3 °C (158.8 K)
 

 

  沸点:78.3 °C (351.6 K)
 

 

  在水中的溶解度:pKa 15.9
 

 

  黏度:1.200 mPa·s (cP), 20.0 °C
 

 

  分子偶极矩:5.64 fC·fm (1.69 D) (气)
 

 

  折射率:1.3614
 

 

  相对密度(水=1): 0.79
 

 

  相对蒸气密度(空气=1): 1.59
 

 

  饱和蒸气压(kPa): 5.33(19℃)
 

 

  燃烧热(kJ/mol): 1365.5
 

 

  临界温度(℃): 243.1
 

 

  临界压力(MPa): 6.38
 

 

  辛醇/水分配系数的对数值: 0.32
 

 

  闪点(℃): 12
 

 

  引燃温度(℃): 363
 

 

  爆炸上限%(V/V): 19.0
 

 

  爆炸下限%(V/V): 3.3
 

 

  溶解性: 与水混溶,可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂。
 

 

  电离性:非电解质
 

 

  无色、透明,具有特殊香味的液体(易挥发),密度比水小,能跟水以任意比互溶(一般不能做萃取剂)。是一种重要的溶剂,能溶解多种有机物和无机物。
 

 

  物理性质
 

 

  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[1]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、*和*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

 

 

  

  

 

  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
 

 

  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。
 

 

  与乙酸反应
 

 

  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。
 

 

  CH3CH2OH + CH3COOH →CH3COOCH2CH3 + H2O
 

 

与氢卤酸反应

 

 

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。
  

  

 

C2H5OH + HBr→C2H5Br + H2O

 

 


  

  C2H5OH + HX→C2H5X + H2O

 

  注意:通常用*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*燃烧时还生成一氧化碳,有黄色火焰,放出热量
 

 

  *燃烧:C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O
 

 

  (2)催化氧化:在加热和有催化剂(Cu或Ag)存在的情况下进行。
 

 

  2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O (工业制乙醛)
 

 

  C2H5OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O
 

 

  即催化氧化的实质(用Cu作催化剂)
 

 

  消去反应
 

 

  (1)分子内消去制乙烯(170℃浓硫酸)
 

 

  C2H5OH→C2H4+H2O
 

 

  (2)分子间消去制乙醚(140℃ 浓硫酸)
 

 

  C2H5OH + HOC2H5 →C2H5OC2H5 + H2O(此为取代反应)
 

 

  酯化反应
 

 

  C2H5OH+CH3COOH-浓H2SO4△(可逆)→CH3COOCH2CH3+H2O
 

 

  “酸”脱“羟基”,“醇”脱“氢”
 

 

燃烧

 

 


  

  

 

  CH3CH2OH+3O2 → 2CO2+3H2O
 

 

  乙醇也可被浓硫酸跟*的混合物发生非常激烈的氧化反应,燃烧起来。
 

 

  与卤化氢反应
 

 

  乙醇可以和卤化氢发生取代反应,生成卤代烃和水。例如:
 

 

  CH3CH2OH + HBr → CH3CH2Br + H-OH
 

 

脱水反应

 

 

乙醇可以与空气中氧气发生剧烈的氧化反应产生燃烧现象,生成水和二氧化碳。

  

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。
 

 

  如果温度在140℃左右生成物是乙醚

 

  CH3CH2-OH + HO-CH2CH3 → CH3CH2OCH2CH3 + H2O

 

  如果温度在170℃左右,生成物为乙烯

 

  CH2HCH2OH →CH2=CH2 + H2O

 

  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(条件是在催化剂的作用下加热)

 

  与活泼金属反应乙醇可以和高活跃性金属反应,生成醇盐氢气。例如与钠的反应:

 

  2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2


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