Jaki jest związek między etanolem a kwasem siarkowym?
Związek między etanolem a kwasem siarkowym obejmuje co najmniej trzy możliwe szlaki reakcji.Są to estryfikacja mdash;angażowanie jednej lub dwóch cząsteczek etanolu lub alkoholu mdash;i odwodnienie, ponownie obejmujące jedną lub dwie cząsteczki alkoholu.Jeśli odwodnienie obejmuje tylko jedną cząsteczkę z każdej etanolu i kwasu siarkowego, produkt jest gazem, ważny w naturze i przydatny w laboratorium i w przemyśle.Gdy dwie cząsteczki alkoholu są zjednoczone przez odwodnienie, wynikiem jest płyn o historycznym znaczeniu medycznym.Oba produkty esteryfikacyjne są ograniczone.
Kwas siarkowy jest nie tylko bardzo silnym kwasem, ale także wyjątkowym środkiem odwodnieniem.Jest tak silny kwas, że może się jonizować, nawet bez wody, podczas gdy jako odwadniacz może rozrywać atomy wodoru i tlenu z cząsteczek, aby zaspokoić jego pragnienie.Ta ostatnia charakterystyka została wykazana poprzez prosty eksperyment w szkole średniej, w którym kilka ziaren cukru stołowego, C 12 H 22 O 11 , łączy się z pewnymi kroplami stężonego kwasu siarkowego w rurce testowej lub zlewce.W kilka sekund reagenta stają się czarne i gwałtownie gotują.Czarny kolor wynika z obecnie 12 atomów węgla z każdej cząsteczki cukru, podczas gdy 22 wodór i 11 atomów tlenu, które zostały rozebrane, zostały przekształcone w 11 cząsteczek wody.
Etanol, zwany także alkoholem etylowym lub alkoholem, alkohol, alkohol etylowy lub alkohol ziarna,jest bardzo podobny do wody.Jego struktura wynosi CH 3 CH 2 OH.Zasadniczo etanol jest po prostu wodą, z jednym z jego atomów wodoru zastąpionego uchwytem na bazie węgla, stosunkowo obojętnego CH 3 CH 2 #45;.Innym sposobem spojrzenia na etanol jest bardzo słaba baza, przypominająca i mdash;przynajmniej powierzchownie mdash;Wodorotlenek sodu, Naoh.Chociaż etanol jest zwykle zbyt słaby, podstawą do jonizacji, w pewnych warunkach powinien być zdolny do wytwarzania struktur podobnych do soli.
Hydroksyd sodu może wytwarzać jedną z dwóch soli z kwasem siarkowym, z których jednym jest siarczan wodoru sodu (Nahso 4), pochodzący z jednej cząsteczki zasady i jednej kwasu.Chociaż jest to sól, jest również kwasem, ponieważ nadal zachowuje jeden atom wodoru w swojej strukturze.Jeśli ten solt kwasowy jest reakcji z drugą cząsteczką NaOH, neutralne wyniki soli i mdash;siarczan sodu (Na 2 SO 4 ).Odpowiednio, jeśli etanol i kwas siarkowy są łączone w łagodnych i kontrolowanych warunkach, siarczan wodoru etylowego wynika przez szlak reakcji CH 3 CH 2 OH #43; H 2 SO 4 RARR; CH 3 CH 2 OSO 3 H, podczas gdy ten kwas ten jest wynikający z kombinacji etanolu i kwasu siarkowego, jest dalej reagowany z inną cząsteczką etanolu, dietylu siarczanu i mdash;Nazywany prosto, siarczan etylu mdash;wyniki.Co ciekawe, chociaż jest to ograniczone użycie, naukowcy kryminalistyczni zatrudniają etylu siarczan do wykrywania alkoholu we krwi i moczu, kilka dni po jego spożyciu.
W bardziej rygorystycznych warunkach estryfikacja zastępuje odwodnienie.Odwodnienie pojedynczej cząsteczki jest zgodne z równaniem CH 3 CH 2 OH RARR; CH 2 ' CH 2 #43; HOH.Produktem gazowym jest etylen, hormon roślinny związany z dojrzewaniem owoców i innych procesów.Jeśli dwie cząsteczki etanolu są odwodnione zamiast jednej, reakcja wynosi 2 cH 3 CH 2 OH RARR; CH 3 CH 2 OCH 2 CH 3 #43; HOH.Ta reakcja skutkuje historycznie istotnym produktem końcowym: ciekłą znieczulającą, eter etylowy.
Związek między etanolem a kwasem siarkowym jest zatem co najmniej czterokrotnie.Wyniki ich kombinacji obejmują dwa produkty esteryfikacyjne i dwa produkty odwodnienia, w zależności od warunków, w których reakcja jest przeprowadzana.Oprócz delikatnych warunków reakcji,Produkt estryfikacji zależy od tego, ile każdego z nich jest w dowolnym momencie podczas reakcji.Odwodnienie zależy również od względnej populacji etanolu i kwasu siarkowego przez cały czas podczas reakcji.