Điều chế ancol etylic
Câu hỏi: Nêu các cách điều chế ancol etylic?
Trả lời:
Có 2 phương pháp điều chế ancol etylic:
Phương pháp 1: Kết hợp tinh bột hoặc đường với rượu etylic.
Phương pháp 2: Cho etylen cộng hợp với nước có axit làm xúc tác
CH2 = CH2 + H2O → C2H5OH
Chú ý: Những hợp chất hữu cơ, phân tử có nhóm OH, có công thức phân tử chung là CnH2n+1OH gọi là ancol no đơn chức hay ankanol cũng có tính chất tương tự rượu etylic.
Cùng Top lời giải mở rộng thêm kiến thức về ancol etylic và ứng dụng của ancol etylic trong đời sống như thế nào nhé!
1. Ancol etylic là gì?
Ancol etylic còn có các tên gọi khác như etanol, Carbino, Hydroxy Metan, Alcohol gỗ [rượu mạnh gỗ], Ancol Metylic. Đây là một hợp chất hóa học, công thức Ancol Etylic là CH3OH hay CH4O.
Ancol Etylic được sản xuất từ thiên nhiên qua quá trình chuyển hóa nhiều loại vi khuẩn kỵ khí hoặc qua quá trình phân hủy sinh học của rác thải, nước thải và bùn. Ancol Etylic giải phóng ra ngoài môi trường nhiều nhất do nó được sử dụng như là dung môi trong công nghiệp, trong sản xuất, lưu trữ, sử dụng, trong nhiên liệu như khí đốt và dầu diesel.
2. Ứng dụng Ancol Etylic trong đời sống
Ứng dụng của Ancol Etylic trong đời sống từ lâu đã được con người nhận thấy. Cụ thể như sau:
- Dung môi Ancol Etylic là nhiên liệu cho ngành giao thông vận tải, tạo Metyl Tert- butyl Ete để pha vào làm tăng tỉ số Octan thay cho Tetraetyl chì – một chất gây ô nhiễm cho môi trường.
- Một ứng dụng ít được biết đến của ancol etylic chính là đây là nhiên liệu của cho đèn cồn trong phòng thí nghiệm, động cơ ôtô.
- Ancol Etylic công nghiệp được dùng trong xử lý nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp.
- Ứng dụng làm pin nhiên liệu cung cấp Hydrogen.
- Sử dụng phổ biến trong sản xuất Formalin, Andehit Fomic, Axit Axetic,…
- Chức năng chính của nó chính là dùng để pha chế các loại rượu lên men, sản xuất, điều chế các chất như axit axetic, cao su tổng hợp, dược phẩm…
3. Ancol etylic có độc không?
Ancol Etylic là chất dễ cháy, do đó cần được bảo quản xa nguồn phát lửa, nguồn điện, ánh sáng mặt trời trực tiếp, bảo quản nơi thông thoáng, tránh xa các loại chất oxy hóa, đóng chặt thùng chứa khi không sử dụng.
Mặc dù etanol không phải là chất độc có độc tính cao, nhưng nó có thể gây ra tử vong khi nồng độ cồn trong máu đạt tới 0,4%. Nồng độ cồn tới 0,5% hoặc cao hơn nói chung là dẫn tới tử vong. Nồng độ thậm chí thấp hơn 0,1% có thể sinh ra tình trạng say, nồng độ 0,30,4% gây ra tình trạng hôn mê. Tại nhiều quốc gia có luật điều chỉnh về nồng độ cồn trong máu khi lái xe hay khi phải làm việc với các máy móc thiết bị nặng, thông thường giới hạn dưới 0,05% tới 0,08%. Rượu mêtylic hay metanol là rất độc, không phụ thuộc là nó vào cơ thể theo cách nào [da, hô hấp, tiêu hóa].
Ancol Etylic là chất cực độc, với một lượng nhỏ có thể gây mù mắt, thậm chí có thể gây tử vong khi cơ thể tiếp xúc với lượng nhiều hơn. Ancol Etylic là sản phẩm phụ của quá trình điều chế cồn công nghiệp. Vì thế, Etanol dùng trong phòng thí nghiệm có chứa nhiều Ancol Etylic. Do đó, tuyệt đối không được uống cồn hoặc dùng cồn thay rượu uống.
Amcol etylic trong cơ thể người được chuyển hóa thành axetandehit do enzym alcohol dehydrogenas phân hủy rượu và sau đó thành axít axêtic bởi enzym axetandehit dehydrogenas phân hủy axetandehit. axetandehit là một chất có độc tính cao hơn so với etanol. axetandehit cũng liên quan tới phần lớn các triệu chứng lâm sàng liên quan tới rượu. Người ta đã thấy mối liên quan giữa rượu và các nguy cơ của bệnh xơ gan, nhiều dạng ung thư và chứng nghiện rượu.
Ở nhiệt độ phòng, Ancol Etylic là một chất lỏng phân cực và thường được sử dụng như một chất chống đông, dung môi, nhiên liệu và làm biến tính Ethanol. Ancol Etylic gặp lửa sẽ cháy với nguồn lửa nhiệt độ thấp, rất khó nhìn thấy trong ánh sáng ban ngày.
Công thức phân tử rượu etylic: C2H6O
Phân tử khối: 46
I. Tính chất vật lí
1. Khái niệm
- Rượu etylic là chất lỏng không màu, sôi ở 78,3oC
- Nhẹ hơn nước và tan vô hạn trong nước. Rượu etylic hòa tan được nhiều chất như iot, benzen,…
2. Độ rượu và cách tính độ rượu
- Độ rượu là số ml rượu etylic nguyên chất có trong 100 ml hỗn hợp rượu etylic với nước.
Công thức: Độ rượu = $\frac{{{V}_{{{C}_{2}}{{H}_{5}}OH\,nguyen\,chat}}}{{{V}_{dd\,[{{C}_{2}}{{H}_{5}}OH+{{H}_{2}}O]}}}.100$
V là thể tích đo bằng ml hoặc lít
Hình 1: Cách pha rượu 45o
II. Cấu tạo phân tử
- Công thức cấu tạo thu gọn: CH3 – CH2 – OH
- Trong phân tử, rượu etylic có một nguyên tử H không kiên kết với nguyên tử C mà liên kết với nguyên tử oxi tạo ra nhóm –OH. Chính nhóm –OH này làm cho rượu có tính chất hóa học đặc trưng.
III. Tính chất hóa học.
1. Phản ứng cháy
Rượu etylic cháy với ngọn lửa màu xanh, tỏa nhiều nhiệt.
C2H5OH + 3O2 \[\overset{t^{o}}{\rightarrow}\] 2CO2 + 3H2O
2. Tác dụng với kim loại mạnh như K, Na,...
2C2H5OH + 2Na \[ \to\] 2C2H5ONa + H2.
Hình 2: Minh họa thí nghiệm rượu etylic tác dụng với Na.
3. Tác dụng với axit.
Thí dụ: Tác dụng với axit axetic có H2SO4 đặc tạo ra este và nước
IV. Ứng dụng.
- Rượu etylic được dùng làm nhiên liệu cho động cơ ôtô, cho đèn cồn trong phòng thí nghiệm.
- Làm nguyên liệu sản xuất axit axetic, dược phẩm, cao su tổng hợp.
- Dùng pha chế các loại rượu uống,...
V. Điều chế
- Phương pháp 1: Điều chế rượu làm đồ uống
Tinh bột hoặc đường glucozơ $\xrightarrow{men\,ruou}$ rượu etylic
PTHH: C6H12O6 $\xrightarrow{men\,ruou}$ 2CO2 + 2C2H5OH
- Phương pháp 2: Sản xuất rượu phục vụ ngành công nghiệp
Cho etilen cộng hợp với nước có axit làm xúc tác
CH2=CH2 + H2O $\xrightarrow{axit}$ C2H5OH
Chú ý: Những hợp chất hữu cơ phân tử có nhóm OH, có công thức phân tử chung là CnH2n+1OH gọi là ancol no, đơn chức hay ankanol cũng có tính chất tương tự rượu etylic.
Sơ đồ tư duy: Rượu etylic
Rượu là thức uống thông dụng trong cuộc sống, vậy rượu có công thức hóa học và tính chất gì? Làm thế nào để chuẩn bị rượu? Chúng ta cùng tìm hiểu trong bài học dưới đây nhé.
Hiển thị: điều chế rượu etylic
Công thức phân tử: C2H6O
Phân tử khối: 46
I. Cấu trúc phân tử
Rượu etylic có công thức cấu tạo là:
. Viết tắt CH3-CH2-OH hoặc C2H5OH.
Khác với các hiđrocacbon đã học, ta thấy trong phân tử rượu etylic có nguyên tử H không liên kết với C mà liên kết với nguyên tử O tạo thành nhóm –OH. Chính nhóm -OH mang lại cho rượu các đặc tính độc đáo của chúng so với các hydrocacbon.
Hình 1: Mô hình phân tử rượu etylic.
II. TÍNH CHẤT VẬT LÝ
Điều kiện: Rượu etylic [rượu etylic hoặc etanol] là chất lỏng không màu ở nhiệt độ thường, sôi ở 78,3 ° C.
Nó là một dung môi hữu cơ có thể hòa tan nhiều chất như iốt, benzen, axit axetic, v.v.
Độ hòa tan: Nhẹ hơn nước và hòa tan vô hạn trong nước.
Rượu etylic được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày nói chung không phải là rượu nguyên chất mà là một dung dịch rượu được tạo thành từ rượu pha với nước. Mọi người sử dụng khái niệm mức độ cồn để biểu diễn nồng độ rượu etylic nhiều hay ít trong dung dịch rượu.
Định nghĩa: Số ml rượu etylic có trong 100 ml hỗn hợp gồm rượu và nước được gọi là độ cồn.
Ví dụ: trong 100 ml rượu có 45 ml rượu etylic, 55 ml còn lại là nước thì được rượu 45 o hoặc ngược lại, trong 100 ml rượu ở 30 o có 30 ml rượu etylic và 70 ml của nước.
91334
91372
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1. Phản ứng với natri
Kinh nghiệm: Cho vào ống nghiệm 5 ml rượu etylic, cho vào ống nghiệm một mẩu natri nhỏ bằng hạt bắp rồi quan sát.
Xem thêm: Tìm hiểu điện tích hạt nhân, điện tích hạt nhân và số khối là gì
Hiện tượng: Bọt khí không màu nổi lên từ ống nghiệm, đưa mẩu giấy đang cháy lại gần miệng ống nghiệm thì xuất hiện tiếng nổ, trên miệng ống có hơi nước ngưng tụ.
Kết luận: Tương tự với nước, Rượu etylic phản ứng với natri giải phóng khí hiđro.
Phương trình hóa học: 2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2 ↑
2. Phản ứng với lửa
Kinh nghiệm: Nhỏ vài giọt rượu etylic vào cốc sứ rồi đốt, thấy rượu etylic cháy với ngọn lửa màu xanh lam, tỏa nhiều nhiệt.
Kết luận: Ancol etylic phản ứng mạnh với oxi khi đun nóng.
Phương trình hóa học: C2H6O + 3O2
2CO2 + 3H2O
3. Phản ứng với axit axetic
Rượu etylic phản ứng với dung dịch axit axetic CH3COOH có xúc tác là axit sunfuric đặc tạo thành etyl axetat và nước. Phản ứng thế là phản ứng thuận nghịch.
C2H5OH + CH3COOH
CH3COOC2H5 [Etyl axetat] + H2O
91376
IV. SẢN XUẤT, ỨNG DỤNG
1. Điều chế
Rượu etylic thường được điều chế theo hai cách:
Tinh bột hoặc đường [dưới gốc {lên men}] Rượu etylic
hoặc C2H4 + H2O
C2H5OH
2. Ứng dụng
Hình 2:Một số ứng dụng tiêu biểu của rượu etylic
Rượu etylic có rất nhiều ứng dụng, thường được dùng làm đồ uống, ngày nay y học đã công nhận công dụng của rượu thuốc [rượu ngâm dược liệu, súc vật]. Một ly rượu thuốc [30-50ml] trong bữa ăn sẽ giúp kích thích tiêu hóa và ăn ngon hơn, tuy nhiên nếu lạm dụng và uống quá nhiều rượu sẽ gây hại cho gan, dạ dày, thần kinh, lâu dần sẽ trở nên nguy hiểm. Vì vậy, rượu bia nên được sử dụng một cách thận trọng và điều độ.
V. TÓM TẮT
1. Ancol etylic là chất lỏng không màu, tan vô hạn trong nước. Độ bền của rượu là số ml rượu etylic có trong 100 ml hỗn hợp gồm rượu và nước.
2. Công thức cấu tạo của ancol etylic là CH3-CH2-OH. Nhóm -OH tạo cho rượu etylic những tính chất hoá học đặc trưng.
3. Ancol etylic có những tính chất hóa học sau: tham gia phản ứng cháy, phản ứng với natri và phản ứng với axit axetic.
4. Rượu etylic là nguyên liệu, nhiên liệu và dung môi.
Xem Thêm: Tranh Tô Màu Cầu Vồng Giúp Bé Khám Phá Thiên Nhiên Tươi Đẹp, Bộ Sưu Tập Tranh
5. Rượu etylic được làm từ tinh bột, đường hoặc etilen.
Trong quá trình học nếu có thắc mắc các bạn vui lòng để lại trong phần Q&A để cùng nhau trao đổi và giải đáp. Chúc may mắn với các nghiên cứu của bạn !
Xem thêm các bài viết trong chuyên mục này: Hóa học