Уравнение реакции взаимодействия этилового спирта с водой (8 видео)

Этанол: химические свойства и получение

Этанол C₂H₅OH или CH₃CH₂OH, этиловый спирт – это органическое вещество, предельный одноатомный спирт .

Общая формула предельных нециклических одноатомных спиртов: C_nH₂_n₊₂O.

Содержание

Строение этанола
Водородные связи и физические свойства спиртов
Изомерия спиртов
Структурная изомерия
Химические свойства этанола
1.1. Взаимодействие с раствором щелочей
1.2. Взаимодействие с металлами (щелочными и щелочноземельными)
2. Реакции замещения группы ОН
2.1. Взаимодействие с галогеноводородами
2.2. Взаимодействие с аммиаком
2.3. Этерификация (образование сложных эфиров)
2.4. Взаимодействие с кислотами-гидроксидами
3. Реакции замещения группы ОН
3.1. Внутримолекулярная дегидратация
3.2. Межмолекулярная дегидратация
4. Окисление этанола
4.1. Окисление оксидом меди (II)
4.2. Окисление кислородом в присутствии катализатора
4.3. Жесткое окисление
4.4. Горение спиртов
5. Дегидрирование этанола
Получение этанола
1. Щелочной гидролиз галогеналканов
2. Гидратация алкенов
3. Гидрирование карбонильных соединений
4. Получение этанола спиртовым брожением глюкозы
Acetyl
Спирты. Инструкция к выполнению лабораторной работы с дополнительным материалом для её оформления
🎦 Видео

Видео:Взаимодействие этилового спирта с бромоводородомСкачать

Строение этанола

В молекулах спиртов, помимо связей С–С и С–Н, присутствуют ковалентные полярные химические связи О–Н и С–О.

Электроотрицательность кислорода (ЭО = 3,5) больше электроотрицательности водорода (ЭО = 2,1) и углерода (ЭО = 2,4).

Электронная плотность обеих связей смещена к более электроотрицательному атому кислорода:

Атом кислорода в спиртах находится в состоянии sp 3 -гибридизации.

В образовании химических связей с атомами C и H участвуют две 2sp 3 -гибридные орбитали, а еще две 2sp 3 -гибридные орбитали заняты неподеленными электронными парами атома кислорода.

Поэтому валентный угол C–О–H близок к тетраэдрическому и составляет почти 108 о .

Водородные связи и физические свойства спиртов

Спирты образуют межмолекулярные водородные связи. Водородные связи вызывают притяжение и ассоциацию молекул спиртов:

Поэтому этанол – жидкость с относительно высокой температурой кипения (температура кипения этанола +78 о С).

Водородные связи образуются не только между молекулами спиртов, но и между молекулами спиртов и воды. Поэтому спирты очень хорошо растворимы в воде. Молекулы спиртов в воде гидратируются:

Чем больше углеводородный радикал, тем меньше растворимость спирта в воде. Чем больше ОН-групп в спирте, тем больше растворимость в воде.

Этанол смешивается с водой в любых соотношениях.

Видео:Взаимодействие спиртов с металлическим натриемСкачать

Изомерия спиртов

Видео:Горение этилового спиртаСкачать

Структурная изомерия

Для этанола характерна структурная изомерия – межклассовая изомерия.

Межклассовые изомеры — это вещества разных классов с различным строением, но одинаковым составом. Спирты являются межклассовыми изомерами с простыми эфирами. Общая формула и спиртов, и простых эфиров — C_nH_2n+2О.

Например. Межклассовые изомеры с общей формулой С₂Н₆О этиловый спирт СН₃–CH₂–OH и диметиловый эфир CH₃–O–CH₃

Этиловый спирт	Диметиловый эфир
СН₃–CH₂–OH	CH₃–O–CH₃

Видео:Получение этилового спирта по наукеСкачать

Химические свойства этанола

Спирты – органические вещества, молекулы которых содержат, помимо углеводородной цепи, одну или несколько гидроксильных групп ОН.

1. Кислотные свойства

Спирты – неэлектролиты, в водном растворе не диссоциируют на ионы; кислотные свойства у них выражены слабее, чем у воды.

1.1. Взаимодействие с раствором щелочей

При взаимодействии этанола с растворами щелочей реакция практически не идет, т. к. образующийся алкоголят почти полностью гидролизуется водой.

Равновесие в этой реакции так сильно сдвинуто влево, что прямая реакция не идет. Поэтому этанол не взаимодействуют с растворами щелочей.

1.2. Взаимодействие с металлами (щелочными и щелочноземельными)

Этанол взаимодействует с активными металлами (щелочными и щелочноземельными).

Например, этанол взаимодействует с калием с образованием этилата калия и водорода .

Алкоголяты под действием воды полностью гидролизуются с выделением спирта и гидроксида металла.

Например, этилат калия разлагается водой:

Видео:Взаимодействие спиртов с металлическим натриемСкачать

2. Реакции замещения группы ОН

2.1. Взаимодействие с галогеноводородами

При взаимодействии спиртов с галогеноводородами группа ОН замещается на галоген и образуется галогеналкан.

Например, этанол реагирует с бромоводородом.

2.2. Взаимодействие с аммиаком

Гидроксогруппу спиртов можно заместить на аминогруппу при нагревании спирта с аммиаком на катализаторе.

Например, при взаимодействии этанола с аммиаком образуется этиламин.

2.3. Этерификация (образование сложных эфиров)

Одноатомные и многоатомные спирты вступают в реакции с карбоновыми кислотами, образуя сложные эфиры.

Например, этанол реагирует с уксусной кислотой с образованием этилацетата (этилового эфира уксусной кислоты):

2.4. Взаимодействие с кислотами-гидроксидами

Спирты взаимодействуют и с неорганическими кислотами, например, азотной или серной.

Например, при взаимодействии этанола с азотной кислотой образуется сложный эфир этилнитрат :

Видео:Окисление этанола оксидом меди (II). Опыт 3Скачать

Видео:Составление уравнений химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать

3. Реакции замещения группы ОН

В присутствии концентрированной серной кислоты от спиртов отщепляется вода. Процесс дегидратации протекает по двум возможным направлениям: внутримолекулярная дегидратация и межмолекулярная дегидратация.

3.1. Внутримолекулярная дегидратация

При высокой температуре (больше 140 о С) происходит внутримолекулярная дегидратация и образуется соответствующий алкен.

Например, из этанола под действием концентрированной серной кислоты при температуре выше 140 градусов образуется этилен:

Видео:Получение этилена из этилового спиртаСкачать

В качестве катализатора этой реакции также используют оксид алюминия.

3.2. Межмолекулярная дегидратация

При низкой температуре (меньше 140 о С) происходит межмолекулярная дегидратация по механизму нуклеофильного замещения: ОН-группа в одной молекуле спирта замещается на группу OR другой молекулы. Продуктом реакции является простой эфир.

Например, при дегидратации этанола при температуре до 140 о С образуется диэтиловый эфир:

Видео:Несколько лайфхаков со спиртом. Химия – просто.Скачать

4. Окисление этанола

Реакции окисления в органической химии сопровождаются увеличением числа атомов кислорода (или числа связей с атомами кислорода) в молекуле и/или уменьшением числа атомов водорода (или числа связей с атомами водорода).

В зависимости от интенсивности и условий окисление можно условно разделить на каталитическое, мягкое и жесткое.

При окислении первичных спиртов они последовательно превращаются сначала в альдегиды, а потом в карбоновые кислоты. Глубина окисления зависит от окислителя.

Первичный спирт → альдегид → карбоновая кислота

Типичные окислители — оксид меди (II), перманганат калия KMnO₄, K₂Cr₂O₇, кислород в присутствии катализатора.

4.1. Окисление оксидом меди (II)

Cпирты можно окислить оксидом меди (II) при нагревании. При этом медь восстанавливается до простого вещества.

Например, этанол окисляется оксидом меди до уксусного альдегида

4.2. Окисление кислородом в присутствии катализатора

Cпирты можно окислить кислородом в присутствии катализатора (медь, оксид хрома (III) и др.).

4.3. Жесткое окисление

При жестком окислении под действием перманганатов или соединений хрома (VI) первичные спирты окисляются до карбоновых кислот.

Например, при взаимодействии этанола с перманганатом калия в серной кислоте образуется уксусная кислота

4.4. Горение спиртов

Образуются углекислый газ и вода и выделяется большое количество теплоты.

Например, уравнение сгорания этанола:

Видео:взаимодействие этилового спирта с металлическим натриемСкачать

5. Дегидрирование этанола

При нагревании спиртов в присутствии медного катализатора протекает реакция дегидрирования.

Например, при дегидрировании этанола образуется этаналь

Видео:Как решать ОРГАНИЧЕСКИЕ ЦЕПОЧКИ? Основные типы химических реакцийСкачать

Получение этанола

Видео:Решаем два варианта Добротина за 2 часаСкачать

1. Щелочной гидролиз галогеналканов

При взаимодействии галогеналканов с водным раствором щелочей образуются спирты. Атом галогена в галогеналкане замещается на гидроксогруппу.

Например, при нагревании хлорэтана с водным раствором гидроксида натрия образуется этанол

Видео:Окисление этилового спирта оксидом меди(II)Скачать

2. Гидратация алкенов

Гидратация (присоединение воды) алкенов протекает в присутствии минеральных кислот. При присоединении воды к алкенам образуются спирты.

Например, при взаимодействии этилена с водой образуется этиловый спирт.

Видео:Спирты: химические свойства | Химия ЕГЭ для 10 класса | УмскулСкачать

3. Гидрирование карбонильных соединений

Присоединение водорода к альдегидам и кетонам протекает при нагревании в присутствии катализатора. При гидрировании альдегидов образуются первичные спирты, при гидрировании кетонов — вторичные спирты, а из формальдегида образуется метанол.

Например, при гидрировании этаналя образуется этанол

Видео:7.1. Спирты: Номенклатура, классификация, изомерия. ЕГЭ по химииСкачать

Видео:Можно ли отличить опасный для здоровья метанол от этилового спиртаСкачать

4. Получение этанола спиртовым брожением глюкозы

Для глюкозы характерно ферментативное брожение, то есть распад молекул на части под действием ферментов. Один из вариантов — спиртовое брожение.

Видео:ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ПО ХИМИИ: Химическое Количество Вещества, Моль, Молярная Масса и Молярный ОбъемСкачать

Acetyl

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.

H +

Li +

K +

Na +

NH₄ +

Ba 2+

Ca 2+

Mg 2+

Sr 2+

Al 3+

Cr 3+

Fe 2+

Fe 3+

Ni 2+

Co 2+

Mn 2+

Zn 2+

Ag +

Hg 2+

Pb 2+

Sn 2+

Cu 2+

OH —

—

F —

—

Cl —

Br —

I —

S 2-

—

HS —

SO₃ 2-

—

HSO₃ —

SO₄ 2-

—

HSO₄ —

—

NO₃ —

—

NO₂ —

PO₄ 3-

—

CO₃ 2-

CH₃COO —

—

SiO₃ 2-

Растворимые (>1%)

Нерастворимые (

Спасибо! Ваша заявка отправлена, преподаватель свяжется с вами в ближайшее время.

Вы можете также связаться с преподавателем напрямую:

8(906)72 3-11-5 2

Скопируйте эту ссылку, чтобы разместить результат запроса » » на другом сайте.

Изображение вещества/реакции можно сохранить или скопировать, кликнув по нему правой кнопкой мыши.

Если вы считаете, что результат запроса » » содержит ошибку, нажмите на кнопку «Отправить».

Этим вы поможете сделать сайт лучше.

К сожалению, регистрация на сайте пока недоступна.

На сайте есть сноски двух типов:

Подсказки — помогают вспомнить определения терминов или поясняют информацию, которая может быть сложна для начинающего.

Дополнительная информация — такие сноски содержат примечания или уточнения, выходящие за рамки базовой школьной химии, нужны для углубленного изучения.

Здесь вы можете выбрать параметры отображения органических соединений.

Видео:Опыты по химии. Получение этилена и опыты с нимСкачать

Спирты. Инструкция к выполнению лабораторной работы с дополнительным материалом для её оформления

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Тема: Химические свойства c пиртов.

Цель: изучить некоторые физические и химические свойства предельных одноатомных и многоатомных спиртов.

Реактивы и материалы: спирты:этиловый; глицерин; металлический натрий; сульфата меди (II); оксид меди (II); медная проволока; лучина; пробирки; фарфоровая чашка; прибор для окисления спирта.

Оборудование: набор пробирок, пробка с газоотводной трубкой, стаканчик, пипетка, спиртовка.

Опыт 1. Изучение физических свойств одно- и многоатомных спиртов.

Растворимость спиртов в воде.

В пробирку налейте нескольку миллилитров этилового спирта и прибавьте к нему подкрашенную воду.

Запишите свои наблюдения и сделайте вывод о растворимости одноатомных спиртов.

Изучение физических свойств глицерина.

В пробирку налейте 0,5 мл воды, добавьте 0,5 мл глицерина, перемешайте. Раствор глицерина не выливать!

Запишите свои наблюдения и сделайте вывод о растворимости глицерина в воде.

Опыт 2. Взаимодействие этилового спирта с металлическим натрием.

Приготовьте пробирку с этанолом и опустите в неё кусочек металлического натрия.

Запишите свои наблюдения, уравнение соответствующей реакции и сделайте вывод.

Опыт 3. Взаимодействие глицерина с металлическим натрием.

В пробирку с глицерином бросьте кусочек натрия. Пробирку слегка подогрейте. Выделяющийся водород можно поджечь.

Запишите наблюдения, уравнение соответствующей реакции и сделайте вывод о скорости протекания реакции.

Налейте немного этилового спирта в фарфоровую чашку. Поднесите к ней горящую лучину.

Запишите свои наблюдения и уравнение реакции горения этанола.

Опыт 5. Окисление этилового спирта оксидом меди (II). (Качественное определение этанола).

1-й способ. В сухую пробирку налейте приблизительно 1 мл этанола. Раскалите медную спираль в и быстро опустите спираль в пробирку со спиртом, выньте и, не нагревая ее, снова опустите в пары спирта. Осторожно понюхайте содержимое пробирки, направляя поток воздуха к себе рукой.

Запишите наблюдения и уравнения соответствующих реакций.

2-й способ. В прибор для окисления спиртов налейте немного этилового спирта. Присоедините к газоотводной трубке прибор для подачи воздуха. Раскалите в горелке медную спираль и поместим ее в прибор. Подавайте в прибор ток воздуха. Медная спираль в приборе продолжает быть раскаленной, так как начинается окисление спирта.

Запишите свои наблюдения и уравнение соответствующей реакции.

Опыт 6. Качественная реакция на глицерин.

В пробирку налейте 2 мл раствора гидроксида натрия и добавьте к нему немного раствора сульфата меди(II). К осадку прилейте раствор глицерина, который вы получили в первом опыте, перемешайте.

Запишите свои наблюдения и уравнения соответствующих реакций.

Сделайте вывод о растворимости в воде одно- и многоатомных спиртов.

Как в лабораторных условиях можно доказать наличие этанола?

Как в лабораторных условиях можно определить глицерин?

Сделайте общий вывод.

Опыт 1. Изучение физических свойств одно- и многоатомных спиртов.

Одноатомные спирты, содержащие в своем составе до десяти атомов углерода, в обычных условиях — жидкости. Спирты, в составе которых 11 атомов углерода и более — твердые тела. Этиловый, бутиловый и изоамиловый спирт – жидкости. Спирты имеют плотность меньше единицы, поэтому они образуют верхний слой. При взбалтывании пробирок происходит полное растворение этилового спирта, частично растворяется бутиловый спирт, почти не растворяется изоамиловый спирт. Краситель из водного раствора переходит в спирты. С повышением молекулярной массы и увеличением углеводородного радикала растворимость спиртов в воде уменьшается.

Глицерин – прозрачная, бесцветная, вязкая, сладковатая сиропообразная жидкость. Глицерин хорошо растворим в воде, и смешивается с ней в любых отношениях. Растворы глицерина замерзают при очень низких температурах. Если приготовить охлаждающую смесь из поваренной соли и кусочков льда и опустить в нее две пробирки. В одной из пробирок – вода, в другой – раствор глицерина. Через некоторое время вода замерзает. Раствор глицерина остается жидким. Глицерин и этиленгликоль используются в качестве антифризов в радиаторах автомобилей.

Опыт 2. Взаимодействие этилового спирта с металлическим натрием.

При взаимодействии спиртов с натрием образуются газообразный водород и соответствующие алкоголяты натрия. Приготовим пробирки с метиловым, этиловым и бутиловым спиртами. Опустим в пробирку с метиловым спиртом кусочек металлического натрия. Начинается энергичная реакция. Натрий плавится, выделяется водород.

Опустим натрий в пробирку с этиловым спиртом. Реакция идет немного медленней. Выделяющийся водород можно поджечь. По окончании реакции выделим этилат натрия. Для этого опустим в пробирку стеклянную палочку и подержим ее над пламенем горелки. Избыток спирта испаряется. На палочке остается белый налет этилата натрия.

В пробирке с бутиловым спиртом реакция с натрием идет еще медленнее.

Итак, с удлинением и разветвлением углеводородного радикала скорость реакции спиртов с натрием уменьшается.

Опыт 3. Взаимодействие глицерина с металлическим натрием.

Как и одноатомные спирты, многоатомные спирты реагируют с металлическим натрием. Если в пробирку с глицерином бросить кусочек натрия и пробирку слегка подогреть, то реакция идет вначале медленно, затем более энергично. Выделяющийся водород можно поджечь. Реакция протекает очень энергично, выделяется много теплоты, на завершающей стадии реакции происходит обугливание глицерина.

Если к чашкам с этиловым, бутиловым и изоамиловым спиртами поднести горящую лучину, то можем наблюдать как этиловый спирт быстро загорается и горит голубоватым, слабосветящимся пламенем. Бутиловый спирт горит светящимся пламенем. Труднее загорается изоамиловый спирт, он горит коптящим пламенем. С увеличением молекулярной массы одноатомных спиртов повышается температура кипения и возрастает светимость их пламени.

Опыт 5. Окисление этилового спирта оксидом меди (II). (Качественное определение этанола)

В сухую пробирку налейте приблизительно 1 мл этанола. Раскалите медную спираль в пламени — на ее поверхности образуется черный налет оксида меди(II). Быстро опустите спираль в пробирку со спиртом, выньте и, не нагревая ее, снова опустите в пары спирта. Осторожно понюхайте содержимое пробирки, направляя поток воздуха к себе рукой. В прибор для окисления спиртов нальем немного этилового спирта. Присоединим к газоотводной трубке прибор для подачи воздуха. Раскалим в горелке медную спираль и поместим ее в прибор. Подадим в прибор ток воздуха. Медная спираль в приборе продолжает быть раскаленной, так как начинается окисление спирта. Продукт окисления спирта — уксусный альдегид.

Альдегид обнаруживаем, пропуская через фуксинсернистую кислоту выходящие из прибора газы. Под действием альдегида фуксинсернистая кислота приобретает фиолетовую окраску. Покажем, что медная спираль раскалена. Извлечем спираль из прибора и поднесем к ней спичку. Спичка загорается. Мы убедились в том, что при окислении одноатомных спиртов образуются альдегиды.

Опыт 6. Качественная реакция на глицерин.

Наблюдения. Голубой осадок растворяется, образуется раствор синего цвета.

🎦 Видео

Окисление этилового спирта раствором перманганата калияСкачать

Окисление этилового спирта марганцовкойСкачать