Wat is het verband tussen ethanol en zwavelzuur?
Het verband tussen ethanol en zwavelzuur omvat ten minste drie mogelijke reactieroutes.Ze zijn verestering mdash;waarbij een of twee moleculen van ethanol of alcohol mdash betrokken zijn;en uitdroging, opnieuw met een of twee alcoholmoleculen.Als uitdroging slechts één molecuul elk van ethanol en zwavelzuur omvat, is het product een gas, belangrijk van aard en nuttig in het laboratorium en in de industrie.Wanneer twee alcoholmoleculen worden verenigd door uitdroging, is een vloeistof van historische medische betekenis het resultaat.Beide veresteringsproducten zijn van beperkt nut.
Zwavelzuur is niet alleen een zeer sterk zuur, maar het is ook een uitzonderlijk dehydratatiemiddel.Het is zo sterk een zuur, het kan zichzelf ioniseren, zelfs zonder water, terwijl het als dehydrator waterstof en zuurstofatomen uit moleculen kan halen om zijn dorst te bevredigen.Dit laatste kenmerk wordt aangetoond door het eenvoudige middelbare schoolexperiment waarin een paar korrels tafelsuiker, C 12 H 22 O 11 , worden gecombineerd met enkele druppels geconcentreerd zwavelzuur in een testbuis of beker.In seconden worden de reactanten pikzwart en kook hij gewelddadig.lijkt erg op water.De structuur is CH
3CH 2 OH.Kortom, ethanol is gewoon water, met een van de waterstofatomen vervangen door een op koolstof gebaseerde handgreep, de relatief inerte CH 3 CH 2 #45;.Een andere manier om naar ethanol te kijken is als een zeer zwakke basis, die lijkt op mdash;tenminste oppervlakkig mdash;Natriumhydroxide, NaOH.), afgeleid van één molecuul van base en een van zuur.Hoewel het een zout is, is het ook een zuur, omdat het nog steeds één waterstofatoom in zijn structuur behoudt.Als dit zuurzout wordt gereageerd met een tweede molecuul NaOH, resulteert een neutraal zout mdash;Natriumsulfaat (Na 2
dus4 ).Dienovereenkomstig, als ethanol en zwavelzuur worden gecombineerd onder milde en gecontroleerde omstandigheden, resulteert ethylwaterstofsulfaat via de reactieroute CH 3 CH 2 OH #43; H 2 SO 4 RARR; CH 3 CH. 2 OSO 3 H, terwijl als dit zuur-ester als gevolg van de combinatie van ethanol en zwavelzuur verder wordt gereageerd met een ander molecuul ethanol, diethylsulfaat mdash;Simpel gezegd, ethylsulfaat mdash;Resultaten.Interessant is dat, hoewel het van beperkt nut is, forensische wetenschappers ethylsulfaat gebruiken om alcohol in het bloed en urine te detecteren, dagen nadat het is geconsumeerd. Onder meer rigoureuze omstandigheden wordt verestering vervangen door uitdroging.Uitdroging met één molecuul volgt de vergelijking CH 3 CH 2
OH RARR; CH2 ' CH 2 #43; HOH.Het gasvormige product is ethyleen, een plantenhormoon geassocieerd met het rijpen van fruit en andere processen.Als twee ethanolmoleculen zijn uitgedroogd in plaats van één, is de reactie 2 ch 3 ch 2 oh rarr; ch 3 ch 2 och 2 ch 3 #43; hoh.Deze reactie resulteert in een historisch significant eindproduct: de anesthetische vloeistof, ethylether. Het verband tussen ethanol en zwavelzuur is dus ten minste viervoudig.De resultaten van hun combinatie omvatten twee veresteringsproducten en twee uitdrogingsproducten, afhankelijk van de omstandigheden waaronder de reactie wordt uitgevoerd.Naast zachte reactieomstandigheden, deProduct van verestering hangt af van hoeveel van elke reactanten er op elk moment tijdens de reactie is.Uitdroging hangt ook af van de relatieve populatie van ethanol en zwavelzuur te allen tijde tijdens de reactie.