การเชื่อมต่อระหว่างเอทานอลและกรดซัลฟูริกคืออะไร?
การเชื่อมต่อระหว่างเอทานอลและกรดซัลฟูริกเกี่ยวข้องกับเส้นทางปฏิกิริยาที่เป็นไปได้อย่างน้อยสามเส้นทางพวกเขาคือ esterification mdash;เกี่ยวข้องกับหนึ่งหรือสองโมเลกุลของเอทานอลหรือแอลกอฮอล์ mdash;และการคายน้ำเกี่ยวข้องกับโมเลกุลแอลกอฮอล์หนึ่งหรือสองโมเลกุลหากการคายน้ำเกี่ยวข้องกับโมเลกุลเพียงหนึ่งโมเลกุลของเอทานอลและกรดซัลฟูริกแต่ละโมเลกุลผลิตภัณฑ์เป็นก๊าซที่สำคัญในธรรมชาติและมีประโยชน์ในห้องปฏิบัติการและในอุตสาหกรรมเมื่อสองโมเลกุลของแอลกอฮอล์รวมกันโดยการคายน้ำของเหลวความสำคัญทางการแพทย์ในอดีตเป็นผลผลิตภัณฑ์เอสเทอริฟิเคชันทั้งสองมีการใช้งาน จำกัด
กรดซัลฟูริกไม่เพียง แต่เป็นกรดที่แข็งแกร่งมากมันเป็นกรดที่แข็งแรงมากมันสามารถทำให้ตัวเองแตกต่างกันได้แม้จะไม่มีน้ำในขณะที่เป็นเครื่องขจัดน้ำออกก็สามารถฉีกอะตอมไฮโดรเจนและออกซิเจนออกจากโมเลกุลเพื่อตอบสนองความกระหายของมันลักษณะหลังนี้แสดงให้เห็นผ่านการทดลองระดับมัธยมปลายอย่างง่ายซึ่งน้ำตาลในตารางไม่กี่เม็ด, C 12 H 22 O 11 รวมกับกรดซัลฟิวริกเข้มข้นในหลอดทดลองหรือบีกเกอร์ในไม่กี่วินาทีสารตั้งต้นจะกลายเป็นสีดำและต้มอย่างรุนแรงสีดำเกิดจากอะตอมคาร์บอน 12 ตัวที่มีองค์ประกอบ 12 ตัวจากแต่ละโมเลกุลน้ำตาลในขณะที่ 22 ไฮโดรเจนและอะตอมออกซิเจน 11 อะตอมที่ถูกถอดออกได้ถูกเปลี่ยนเป็น 11 โมเลกุลของน้ำ
เอทานอลที่เรียกว่าเอทิลแอลกอฮอล์หรือแอลกอฮอล์เม็ดคล้ายกับน้ำมากโครงสร้างของมันคือ ch3 ch 2 โอ้โดยพื้นฐานแล้วเอทานอลเป็นเพียงน้ำโดยมีหนึ่งในอะตอมไฮโดรเจนที่ถูกแทนที่ด้วยที่จับคาร์บอนซึ่งค่อนข้างเฉื่อย ch 3 ch 2 #45;อีกวิธีหนึ่งในการดูเอทานอลก็คือฐานที่อ่อนแอมากคล้ายกับ mdash;อย่างน้อยผิวเผิน mdash;โซเดียมไฮดรอกไซด์ Naohแม้ว่าเอทานอลจะอ่อนแอเกินไปฐานที่จะไอออนไนซ์ แต่ภายใต้เงื่อนไขบางประการก็ควรจะสามารถผลิตโครงสร้างคล้ายเกลือได้โซเดียมไฮดรอกไซด์สามารถผลิตเกลือทั้งสองด้วยกรดซัลฟูริกซึ่งหนึ่งในนั้นคือโซเดียมไฮโดรเจนซัลเฟต
) มาจากโมเลกุลหนึ่งของฐานและหนึ่งในกรดแม้ว่ามันจะเป็นเกลือ แต่ก็เป็นกรดเนื่องจากยังคงรักษาอะตอมไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมในโครงสร้างหากกรด-เกลือนี้ทำปฏิกิริยากับโมเลกุลที่สองของ NaOH ผลลัพธ์เกลือที่เป็นกลาง mdash;โซเดียมซัลเฟต (Na2 ดังนั้น 4 )ตามลำดับถ้าเอทานอลและกรดซัลฟูริกรวมกันภายใต้สภาวะที่ไม่รุนแรงและควบคุมได้ผลของเอทิลไฮโดรเจนซัลเฟตจะส่งผลผ่านทางเดินปฏิกิริยา CH 3 ch 2 OH #43; H 2 ดังนั้น 4 rarr; ch 3 2 oso 3 h ในขณะที่ถ้ากรดเอสเตอนี้เป็นผลมาจากการรวมกันของเอทานอลและกรดซัลฟิวริกจะทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของเอทานอลอีกตัวหนึ่ง, ไดเอทิลซัลเฟต mdash;เรียกว่าง่ายขึ้นเอทิลซัลเฟต mdash;ผลลัพธ์.ที่น่าสนใจถึงแม้ว่าจะมีการใช้งาน จำกัด แต่นักวิทยาศาสตร์นิติวิทยาศาสตร์จ้างเอทิลซัลเฟตในการตรวจจับแอลกอฮอล์ในเลือดและปัสสาวะ แต่หลายวันหลังจากบริโภคภายใต้สภาวะที่เข้มงวดมากขึ้นการคายน้ำโมเลกุลเดี่ยวตามสมการ ch 3 ch
2oh rarr; ch 2 ' ch 2 #43; Hohผลิตภัณฑ์ก๊าซคือเอทิลีนฮอร์โมนพืชที่เกี่ยวข้องกับการทำให้สุกของผลไม้และกระบวนการอื่น ๆหากเอทานอลสองโมเลกุลมีการขาดน้ำมากกว่าหนึ่งโมเลกุลปฏิกิริยาคือ 2 ch 3 ch 2 Oh rarr; ch 3 ch 2 och 2 ch 3 #43; Hohปฏิกิริยานี้ส่งผลให้เกิดผลิตภัณฑ์ปลายทางที่มีนัยสำคัญทางประวัติศาสตร์: ของเหลวยาชาเอทิลอีเธอร์การเชื่อมต่อระหว่างเอทานอลและกรดซัลฟิวริกจึงมีอย่างน้อยสี่เท่าผลลัพธ์ของการรวมกันของพวกเขารวมถึงผลิตภัณฑ์เอสเทอริฟิเคชันสองผลิตภัณฑ์และผลิตภัณฑ์ที่ขาดน้ำสองผลิตภัณฑ์ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขที่เกิดปฏิกิริยานอกเหนือจากเงื่อนไขการเกิดปฏิกิริยาที่อ่อนโยนแล้วผลิตภัณฑ์ของเอสเทอริฟิเคชันขึ้นอยู่กับจำนวนสารตั้งต้นแต่ละตัวที่มีอยู่ตลอดเวลาในระหว่างการทำปฏิกิริยาการคายน้ำยังขึ้นอยู่กับประชากรสัมพัทธ์ของเอทานอลและกรดซัลฟิวริกตลอดเวลาในระหว่างการทำปฏิกิริยา