乙醇和硫酸之间有什么联系(the Connection between Ethanol and Sulfuric Acid)?

乙醇和硫酸之间的联系至少涉及三种可能的反应途径。它们是酯化反应(涉及一个或两个乙醇分子或乙醇)和脱水,同样涉及一个或两个醇分子。如果脱水只涉及乙醇和硫酸中的一个分子,则产品是一种气体,在自然界中很重要,在实验室和...
乙醇和硫酸之间的联系至少涉及三种可能的反应途径。它们是酯化反应(涉及一个或两个乙醇分子或乙醇)和脱水,同样涉及一个或两个醇分子。如果脱水只涉及乙醇和硫酸中的一个分子,则产品是一种气体,在自然界中很重要,在实验室和工业中都很有用。当两个酒精分子通过脱水结合时,会产生一种具有历史医学意义的液体。这两种酯化产物的用途都是有限的乙醇。硫酸不仅是一种非常强的酸,而且是一种特殊的脱水剂。它是一种非常强的酸,即使没有水,它也可以自行电离,而作为一种脱水剂,它能从分子中"撕裂"出氢原子和氧原子来满足它的"渴"。这一特性通过简单的高中实验得到了证明,在试管或烧杯中,几粒食糖和几滴浓硫酸混合在一起,几秒钟内,反应物变黑并剧烈沸腾,颜色变黑是因为现在每个糖分子中有12个碳原子,而被剥离的22个氢原子和11个氧原子变成了11个水分子硫酸是一种无色、无味和油性液体乙醇,也叫乙醇或谷物醇,与水非常相似。它的结构是CH3CH2OH。基本上,乙醇就是水,它的一个氢原子被一个碳基的把手,相对惰性的CH3CH2-所取代。另一种方法是认为乙醇是一种非常弱的碱,与氢氧化钠(至少表面上)相似,氢氧化钠。虽然乙醇通常太弱,不能电离,在一定条件下,它应该能够产生盐状结构,氢氧化钠可以与硫酸生成两种盐中的任何一种,其中一种是硫酸氢钠(NaHSO4),由一个碱分子和一个酸分子衍生而来。虽然它是一种盐,但它也是一种酸,因为它的结构中仍然保留着一个氢原子。如果这种酸盐与另一个NaOH分子反应,就会生成一种中性盐——硫酸钠(Na2SO4)。相应地,如果乙醇和硫酸在温和且受控的条件下结合,则硫酸乙酯通过反应途径CH3CH2OH+H2SO4→CH3CH2OSO3H生成,而如果乙醇和硫酸结合生成的酸酯与另一种乙醇分子硫酸二乙酯进一步反应-简称为硫酸二乙酯,硫酸乙酯-结果。有趣的是,尽管它的用途有限,但法医科学家在饮用酒精几天后,就用它来检测血液和尿液中的酒精。在更严格的条件下,酯化改为脱水,单分子脱水遵循式CH3CH2OH→CH2=CH2+HOH气体产物是乙烯,一种与果实成熟和其他过程有关的植物激素。如果两个乙醇分子脱水而不是一个,则反应是2 CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3+HOH。这个反应产生了一种具有历史意义的最终产品:麻醉液乙醚因此,乙醇和硫酸之间的联系至少有四倍,它们结合的结果包括两个酯化产物和两个脱水产物,这取决于反应的条件,除了温和的反应之外条件下,酯化反应的产物取决于反应过程中每个反应物的含量,脱水也取决于反应过程中乙醇和硫酸的相对含量。
  • 发表于 2020-08-23 20:45
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  • 分类:科学教育

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