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乙醇的化学性质是什么? 1

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乙醇(英语:ethanol)是一种醇类化合物,是酒的主要成分,因此也被称为酒精或火酒。乙醇呈中性,易燃,常用作燃料、溶剂和消毒剂,并在有机合成中使用。工业酒精中含有少量有毒的甲醇。医用酒精主要指体积浓度为75%左右(或质量浓度为70%)的乙醇,也包括其他浓度的酒精。

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乙醇的化学反应是怎样的?

乙醇是一种一级醇,其中羟基连接着碳原子和两个氢原子。许多乙醇的反应都与羟基有关。

酯化反应

与乙酸的反应

乙醇可以在浓硫酸的催化下与乙酸发生酯化反应,生成乙酸乙酯和水。

CH3CH2OH + CH3COOH → CH3COOCH2CH3 + H2O

其他酯化反应

乙醇可以在酸的催化下与其他羧酸发生酯化反应,生成相应的酯类和水。

RCOOH + HOCH2CH3 → RCOOCH2CH3 + H2O

在化工产业中进行大规模的酯化反应时,需要去除生成物中的水。酯类与酸或碱反应会生成醇类和盐,肥皂制作也是利用这一原理,因此称为皂化反应。乙醇还可以与无机酸形成酯类,例如硫酸二乙酯和磷酸三乙酯,它们是通过乙醇与二氧化硫和五氧化二磷反应得到的。硫酸二乙酯是有机合成中常用的乙基化试剂,而硝酸乙酯是通过乙醇与硝酸钠和硫酸反应得到的,以前常用作利尿剂。

还原性

乙醇具有还原性,可以被氧化成乙醛。例如:

2CH3CH2OH + O2 → 2CH3CHO + 2H2O(在催化剂的作用下加热)

动物体内反应

在哺乳动物体内,乙醇主要在肝脏和胃中通过醇脱氢酶催化进行代谢。这些酶将乙醇氧化成乙醛。导致酒精中毒和肝脏损伤的主要原因通常被认为是有一定毒性的乙醛,而不是乙醇本身。乙醇在代谢成二氧化碳和水后被排出体外。

CH3CH2OH + NAD+ → CH3CHO + NADH + H+

当人体内存在大量乙醇时,上述代谢过程还受到细胞色素P450酶CYP2E1的催化,而微量的乙醇也会在过氧化氢酶的催化下代谢。

燃烧

乙醇可以与空气中的氧气发生剧烈的氧化反应,产生燃烧现象,生成水和二氧化碳。

CH3CH2OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

乙醇还可以与浓硫酸和高锰酸钾的混合物发生激烈的氧化反应,引发燃烧。

乙醇的卤化反应

乙醇可以与卤化氢发生取代反应,生成卤代烃和水。例如:

CH3CH2OH + HBr → CH3CH2Br + H-OH

乙醇的卤化反应还可以与更强的卤化剂反应,如氯化亚砜或三溴化磷。

CH3CH2OH + SOCl2 → CH3CH2Cl + SO2 + HCl

乙醇在碱性条件下与卤素反应,最终产物为卤仿(CHX3,X = Cl, Br, I),这一过程称为卤仿反应。其中的中间产物是三氯乙醛。

4 Cl2 + CH3CH2OH → CCl3CHO + 5 HCl

乙醇的脱水反应

乙醇可以在浓硫酸和高温的催化下发生脱水反应,生成不同的产物取决于温度。

在约140℃的温度下,生成乙醚:

CH3CH2-OH + HO-CH2CH3 → CH3CH2OCH2CH3 + H2O

在约170℃的温度下,生成乙烯:

CH2HCH2OH → CH2=CH2 + H2O

乙醇的酸碱反应

乙醇可以与活泼金属反应,生成醇盐和氢气。例如与钠的反应:

2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2

乙醇还可以与一些强碱反应,如氢化钠:

CH3CH2OH + NaH → CH3CH2ONa + H2

乙醇的酸性与水接近,两者的pKa分别为16和15.7,因此醇盐和碱之间存在如下化学平衡:

CH3CH2OH + NaOH ? CH3CH2ONa + H2O

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