Tổng quan: Êtanol

Chia sẻ: Nguyen Phuonganh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:110

Thêm vào BST

Báo xấu

308
lượt xem 81
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cấu trúc phân tử của êtanol Tổng quan Danh pháp IUPAC Tên khác Êtanol Rượu êtylic cồn hyđrôxyêtan C2H5OH hay C2H6O Công thức phân tử Phân tử gam 46,07 g/mol Biểu hiện Chất lỏng trong suốt Số CAS [64-17-5] Thuộc tínTỷ trọng và pha 0,789 g/cm3, lỏng Độ hòa Trộn lẫn hoàn toàn tan trong nước

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tổng quan: Êtanol

Êtanol Bách khoa toàn thư mở Wikipedia Mục từ "cồn" dẫn đến bài này. Xin đọc về các nghĩa khác tại cồn (định hướng). Êtanol Cấu trúc phân tử của êtanol Tổng quan Danh pháp Êtanol IUPAC Tên khác Rượu êtylic cồn hyđrôxyêtan Công thức phân C2H5OH hay C2H6O tử Phân tử gam 46,07 g/mol Biểu hiện Chất lỏng trong suốt Số CAS [64-17-5] Thuộc tính
Tỷ trọng và pha 0,789 g/cm3, lỏng Độ hòa Trộn lẫn hoàn toàn tan trong nước Điểm nóng chảy -114,3°C (158,8 K) Điểm sôi 78,4°C (351,6 K) pKa 15,9 (H+ từ nhóm OH) pKb Độ nhớt 1,200 cP ở 20°C Nguy hiểm MSDS Tại đây Các nguy Chất dễ cháy (F) hiểm chính NFPA 704 Điểm bắt lửa 13°C Rủi ro/An toàn R: 11 S: 2, 7, 16 Số RTECS KQ6300000 Trang dữ liệu bổ sung Cấu trúc & thuộc n εr, v.v. tính
Dữ liệu nhiệt Các trạng thái động lực rắn, lỏng, khí Dữ liệu quang UV, IR, NMR, MS phổ Các hợp chất liên quan Các hợp Mêtanol chất tương tự 1-Prôpanol Các hợp chất liên Êtylamin, Êtyl clorua, quan Êtyl brômua, Êtalthiol Êtylen glycol, Êtanolamin, 2-Cloroêtanol Axêtaldehyd, Axít axêtic Ngoại trừ có thông báo khác, các dữ liệu được lấy ở 25°C, 100 kPa Thông tin về sự phủ nhận và tham chiếu Êtanol, còn được biết đến như là rượu êtylic hay rượu ngũ cốc hay cồn, là một hợp chất hữu cơ, nằm trong dãy đồng đẳng của rượu metylic, dễ cháy, không màu, là một trong các rượu thông thường có trong thành phần của đồ uống chứa cồn.
Trong cách nói dân dã, thông thường nó được nhắc đến một cách đơn giản là rượu. Công thức hóa học của nó là C2H5OH, hay CH3-CH2-OH, viết tóm tắt là C2H6O. Bài này nói về êtanol chủ yếu như là một hợp chất hóa học. Đối với các đồ uống chứa êtanol, xem bài Đồ uống chứa cồn. Đối với việc sử dụng êtanol như là một loại nhiên liệu, xem bài Nhiêu liệu từ rượu. Mục lục [ẩn] 1 Lịch sử 2 Tính chất o 2.1 Tính chất vật lý o 2.2 Tính chất hóa học  2.2.1 Tính chất của một rượu đơn chức  2.2.2 Phản ứng riêng o 2.3 Một số tính chất khác 3 Sản xuất o 3.1 Hyđrat hóa êtylen
o 3.2 Lên men o 3.3 Làm tinh khiết 4 Sử dụng o 4.1 Các chất hóa học dẫn xuất từ êtanol 5 Các nguy hiểm 6 Xem thêm 7 Tham khảo 8 Liên kết ngoài [sửa]Lịch sử Êtanol đã được con người sử dụng từ thời tiền sử như là một thành phần gây cảm giác say trong đồ uống chứa cồn. Các cặn bã khô trong các bình gốm 9000 năm tuổi tìm thấy ở miền bắc Trung Quốc đã gián tiếp cho thấy việc sử dụng các đồ uống chứa cồn trong số những người sống ở thời kỳ đồ đá mới. Việc chiết nó ra dưới dạng tương đối nguyên chất đã được thực hiện lần đầu tiên bởi các nhà giả kim thuật Hồi giáo và họ là những người đã phát triển ra nghệ thuật chưng cất rượu trong thời kỳ của chế độkhalip (vua chúa Hồi giáo) thời kỳ Abbasid (tiếng Ả Rập: ‫ اﻟﻌ ّﺎﺳﺪﯾﻦ‬al- ‫ﺒ‬
Abbāsidīn). Các ghi chép của Jabir Ibn Hayyan (Geber) (721-815) đã đề cập tới hơi dễ cháy của rượu được đun sôi. Al- Kindī (801-873) cũng đã miêu tả rõ ràng quá trình chưng cất rượu. Việc chưng cất êtanol ra khỏi nước có thể tạo ra các sản phẩm chứa tới 96% êtanol. Êtanol nguyên chất lần đầu tiên đã thu được vào năm 1796 bởi Johann Tobias Lowitz, bằng cách lọc êtanol chưng cất qua than củi. Antoine Lavoisier đã mô tả êtanol như là một hợp chất của cacbon, hiđrô và ôxy, và năm 1808, Nicolas-Théodore de Saussure đã xác định được công thức hóa học của nó. Năm 1858, Archibald Scott Couper đã công bố công thức cấu trúc của êtanol: điều này làm cho êtanol trở thành một trong các hợp chất hóa học đầu tiên có sự xác định cấu trúc hóa học. Êtanol lần đầu tiên được tổng hợp nhân tạo vào năm 1826, thông qua các cố gắng độc lập của Henry Hennel ở Anh và S.G. Sérullas ở Pháp. Michael Faraday đã điều chế êtanol bằng phản ứng hyđrat
hóa êtylen với xúc tác axít năm 1828, theo một công nghệ tương tự như công nghệ tổng hợp êtanol công nghiệp ngày nay. [sửa]Tính chất [sửa]Tính chất vật lý Rượu eylic là một chất lỏng, không màu, trong suốt, mùi thơm dễ chịu và đặc trưng, vị cay, nhẹ hơn nước (khối lượng riêng0,7936 g/ml ở 15 độ C), dễ bay hơi (sôi ở nhiệt độ 78,39 độ C), hóa rắn ở - 114,15 độ C, tan trong nước vô hạn, tan trong ete vàclorofom, hút ẩm, dễ cháy, khi cháy không có khói và ngọn lửa có màu xanh da trời. Sở dĩ rượu etylic tan vô hạn trong nước và có nhiệt độ sôi cao hơn nhiều so với este hay aldehyde có khối lượng phân tử xấp xỉ là do sự tạo thành liên kết hydro giữa cácphân tử rượu với nhau và với nước. [sửa]Tính chất hóa học
Tính chất hóa học của etanol được quyết định bới cấu trúc phân tử [sửa]Tính chất của một rượu đơn chức Phản ứng thế với kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ. Ví dụ: 2 C2H5OH + 2 Na -> 2 C2H5ONa + H2 Phản ứng este hóa, phản ứng giữa rượu và acid với môi trường là acid sulfuric đặc nóng tạo ra este. Ví dụ: C2H5OH + CH3COOH -> CH3COOC2H5 + H2O Phản ứng loại nước như tách nước trong một phân tử để tạo thành olefin, trong môi trường acid sulfuric đặc ở 170 độ C: C2H5OH -> C2H4 + H2O Hay tách nước giữa 2 phân tử rượu thành ether C2H5OH + C2H5OH -> C2H5-O-C2H5 + H2O Phản ứng oxi hóa, trong đó rượu bị oxi hóa theo 3 mức:
DDOCHAU( hữu hạn ) thành aldehyde, acid hữu cơ và oxi hóa hoàn toàn ( đốt cháy ) thành CO2 và H2O. Ví dụ ở mức 1, trong môi trường nhiệt độ cao CH3-CH2-OH + CuO -> CH3-CHO + Cu + H2O Mức 2, có xúc tác: CH3-CH2-OH + O2 -> CH3-COOH + H2O Mức 3 C2H5OH + 3 O2 -> 2 CO2 + 3 H2O [sửa]Phản ứng riêng Phản ứng tạo ra butadien-1,3 : cho hơi rượu đi qua chất xúc tác hỗn hợp, ví dụ Cu + Al2O3 ở 380-400 độ C, lúc đó xảy ra phản ứng tách loại nước 2C2H5OH -> CH2=CH-CH=CH2 + 2 H2O + H2
Phản ứng lên men giấm: oxi hóa rượu etylic 10 độ bằng oxi không khí có mặt men giấm ở nhiệt độ khoảng 25 độ C. CH3-CH2-OH + O2 -> CH3-COOH + H2O [sửa]Một số tính chất khác Tính Giá trị chất Số UN 1170 158,8 K (- Nhiệt 114,3°C, - độ tan 173,83°F) 514 K Điểm (241 °C, tới hạn 465.53 °F) ở áp suất
63 bar ΔtanH 4,9 kJ/mol ΔtanS 31 J/mol•K ΔsôiH 38,56 kJ/mol 7,0 (trung pH tính) - ΔfH0lỏn 277,38 kJ/m g ol 159,9 S0lỏng J/mol•K 112,4 Cp J/mol•K - ΔfH0khí 235,3 kJ/mol
S0khí 283 J/mol•K 65,21 Cp J/mol•K Buồn nôn, gây mửa, Tác gây trầm động cảm. Ngừng cấp thở trong tính trường hợp nặng. Tác động Nghiện. Xơ kinh gan. niên Nhiệt 425 °C độ tự (797 °F) cháy Mật 3,5-15% độ
giới hạn nổ Tính chất NIST khác WebBook (tiếng Anh) [sửa]Sản xuất Êtanol 94% "biến tính" được bán trong các chai lọ an toàn để sử dụng trong gia
đình-không dùng để uống Êtanol được sản xuất bằng cả công nghiệp hóa dầu, thông qua công nghệ hyđrat hóa êtylen, và theo phương pháp sinh học, bằng cách lên men đường hay ngũ cốc với men rượu. [sửa]Hyđrat hóa êtylen Êtanol được sử dụng như là nguyên liệu công nghiệp và thông thường nó được sản xuất từ các nguyên liệu dầu mỏ, chủ yếu là thông qua phương pháp hyđrat hóa êtylen bằng xúc tác axít,
được trình bày theo phản ứng hóa học sau. Cho etilen hợp nước ở 300 độ C, áp suất 70-80 atm với chất xúc tác là acid wolframic hoặc acid phosphoric: H2C=CH2 + H2O → CH3CH2OH Chất xúc tác thông thường là axít phốtphoric, được hút bám trong các chất có độ xốp cao chẳng hạn như điatomit (đất chứa tảo cát) haythan củi; chất xúc tác này đã lần đầu tiên được công ty dầu mỏ Shell sử dụng để
sản xuất êtanol ở mức độ công nghiệp năm 1947. Các chất xúc tác rắn, chủ yếu là các loại ôxít kim loại khác nhau, cũng được đề cập tới trong các sách vở hóa học. Trong công nghệ cũ, lần đầu tiên được tiến hành ở mức độ công nghiệp vào năm 1930 bởi Union Carbide, nhưng ngày nay gần như đã bị loại bỏ thì êtylen đầu tiên được hyđrat hóa gián tiếp bằng phản ứng của nó với axít sulfuric đậm đặc
để tạo ra êtyl sulfat, sau đó chất này đượcthủy phân để tạo thành êtanol và tái tạo axít sulfuric: H2C=CH2 + H2SO4 → CH3CH2OSO3H CH3CH2OSO3H + H2O → CH3CH2OH + H2SO4 Êtanol để sử dụng công nghiệp thông thường là không phù hợp với mục đích làm đồ uống cho con người ("biến tính") do nó có chứa một lượng nhỏ các chất có thể là độc
hại (chẳng hạn mêtanol) hay khó chịu (chẳng hạn denatoni um- C21H29N2O• C7H5O2-là một chất rất đắng, gây tê). Êtanol biến tính có số UN là UN 1987 và êtanol biến tính độc hại có số là UN 1986. [sửa]Lên men Êtanol để sử dụng trong đồ uống chứa cồn
cũng như phần lớn êtanol sử dụng làm nhiên liệu, được sản xuất bằng cách lên men: khi một số loài men rượu nhất định (quan trọng nhất làSaccharom yces cerevisiae) c huyển hóa đường tr ong điều kiện không có ôxy (gọi là yếm khí), chúng sản xuất ra
êtanol và cacbon điôxít CO2. Phản ứng hóa học tổng quát có thể viết như sau: C6H12O6 → 2 CH3CH2OH + 2 CO2 Quá trình nuôi cấy men rượu theo các điều kiện để sản xuất rượu được gọi là ủ rượu. Men rượu có thể phát triển trong sự hiện diện của khoảng