Vad är kopplingen mellan Etanol och svavelsyra?

July 27

Kopplingen mellan etanol och svavelsyra involverar minst tre möjliga reaktionsvägar. De är förestring - involverar antingen en eller två molekyler av etanol, eller alkohol - och uttorkning, återigen involverar antingen en eller två alkoholmolekyler. Om uttorkning innebär endast en molekyl vardera av etanol och svavelsyra, är produkten en gas, viktiga i naturen och användbar i laboratoriet och i industrin. När två molekyler av alkohol är förenade genom dehydratisering, är en vätska med historisk medicinsk betydelse resultatet. Båda förestrings produkter är av begränsad användning.

Svavelsyra är inte bara en mycket stark syra, men det är en undantags dehydratiseringsmedel samt. Det är så stark en syra, kan det joniserar sig, även utan vatten, medan en dehydrator, kan det "rippa" väte och syreatomer av molekyler för att tillfredsställa sin "törst." Denna senare egenskapen demonstreras genom den enkla gymnasiet experiment där några korn av tabellen socker, C 12 H 22 O 11, kombineras med en några droppar koncentrerad svavelsyra i ett provrör eller bägare. Inom några sekunder reaktanterna blir kolsvart och koka häftigt. Den svarta färgen beror på de nu elementära 12 kolatomer från varje sockermolekyl, medan de 22 väte och 11 syreatomer som avdrevs har förvandlats till 11 molekyler vatten.

Etanol, även kallad etylalkohol eller säd alkohol, är mycket lik vatten. Dess struktur är CH 3 CH 2 OH. I grunden är etanol helt enkelt vatten, med en av dess väteatomer ersatta med en kolbaserad handtag, den relativt inerta CH 3 CH 2 -. Ett annat sätt att se på etanol är som en mycket svag bas, som liknar - åtminstone ytligt - natriumhydroxid, NaOH. Även etanol är vanligtvis för svag bas för att jonisera, under vissa förutsättningar bör det vara i stånd att producera saltliknande strukturer.

Natriumhydroxid kan producera endera av två salter med svavelsyra, varav en är natriumvätesulfat (NaHSO 4), som härrör från en molekyl av basen och en syra. Även om det är ett salt, är det också en syra, eftersom det fortfarande har en väteatom i sin struktur. Om denna syrasaltet omsattes med en andra molekyl av NaOH, ett neutralt salt resultat - natriumsulfat (Na 2 SO 4). På motsvarande sätt om etanol och svavelsyra kombineras under milda och kontrollerade förhållanden, etyl vätesulfat resultat via reaktionsvägen CH 3 CH2OH + H 2 SO 4CH3CH 2 OSO 3 H, medan om denna syra-ester till följd av kombinationen av etanol och svavelsyra reageras vidare med en annan molekyl av etanol, dietylsulfat - anropats mer enkelt, etylsulfat - resultat. Intressant, även om det är av begränsad nytta, kriminaltekniker använder etylsulfat att upptäcka alkohol i blodet och urinen, har dagar efter det konsumerats.

Under mer rigorösa betingelser string ersätts av uttorkning. Enda molekyl uttorkning följer ekvationen CH3 CH2OHCH2 = CH 2 + HOH. Den gasformiga produkten är etylen, en växthormon associerat med mognaden av frukt och andra processer. Om två molekyler av etanol är uttorkad snarare än en, är reaktionen 2 CH 3 CH 2 OH → CH 3 CH 2 OCH2CH 3 + HOH. Denna reaktion resulterar i ett historiskt betydelsefulla slutprodukt: anestesivätskan, etyleter.

Kopplingen mellan etanol och svavelsyra är alltså minst fyra-faldigt. Resultatet av deras kombination inkluderar två förestringsprodukter och två uttorkning produkter, beroende på de förhållanden under vilka reaktionen utförs. Förutom milda reaktionsbetingelser, produkten av förestring beror på hur mycket av varje reaktanter finns när som helst under reaktionen. Uttorkning beror också på den relativa population av etanol och svavelsyra vid alla tidpunkter under reaktionen.

  • Etanol.
  • Svavelsyra är en färglös, luktlös och oljig vätska.