Ancol etylic không phản ứng với chất nào trong các lựa chọn sau? A. KOH. B. CuO. C. Na

1. Ancol etylic không phản ứng với chất nào trong số các chất sau?

Ancol etylic không phản ứng với chất nào?

A. KOH

B. CuO

C. Na

D. O₂

2. Ancol etylic là gì?

Ancol etylic, còn được biết đến với các tên gọi khác như etanol, rượu etylic hay cồn, là một hợp chất hữu cơ quan trọng thuộc nhóm ancol no trong dãy đồng đẳng của CH₃OH. Công thức cấu tạo của ancol etylic là CH₃-CH₂-OH, với một nhóm etyl (CH₃-CH₂) liên kết với nhóm hydroxyl (-OH). Công thức rút gọn thường được biểu thị là EtOH.

- Etanol: Tên khoa học của ancol etylic.

- Rượu Etylic: Thuật ngữ phổ biến dùng để chỉ ancol etylic, đặc biệt khi nó được dùng để sản xuất rượu.

- Cồn: Từ thường được dùng để chỉ ancol etylic, đặc biệt trong các ngành công nghiệp và y tế.

Ancol etylic được dùng làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong trong giao thông và công nghiệp. Nó cũng là dung môi và chất làm mát trong chế biến thực phẩm và đồ uống, đồng thời được dùng làm chất khử trùng trong y tế và là nguyên liệu chính trong sản xuất hóa chất và nhựa.

3. Tính chất vật lý và hóa học của ancol etylic

3.1. Tính chất vật lý của ancol etylic

Ancol etylic là một chất lỏng trong suốt, không màu, có mùi dễ chịu và vị hơi cay. Nó nhẹ hơn nước và bay hơi nhanh chóng. Chất này có khả năng hòa tan hoàn toàn trong nước, tạo thành dung dịch trong suốt.

- Chất này có khối lượng riêng 0,789 g/cm³, cho thấy nó nhẹ hơn nước và sẽ nổi trên mặt nước.

- Nhiệt độ sôi của ancol etylic là 78,39°C, là nhiệt độ mà chất chuyển từ lỏng sang hơi ở áp suất không đổi.

- Nhiệt độ nóng chảy của ancol etylic là 114,15°C, tức là nhiệt độ mà chất chuyển từ rắn sang lỏng.

Ancol etylic có khả năng tạo liên kết hidro, dẫn đến nhiệt độ sôi cao hơn so với các dẫn xuất hidrocacbon có khối lượng phân tử tương đương. Liên kết hidro làm tăng sức mạnh liên kết phân tử, yêu cầu nhiệt độ cao hơn để chuyển từ lỏng sang hơi. Điều này giúp nó duy trì trạng thái lỏng ở nhiệt độ phòng và dễ bay hơi khi nóng lên.

3.2. Các đặc điểm hóa học của Ancol etylic

Ancol etylic (C₂H₅OH), còn gọi là ethanol, có nhiều phản ứng và tương tác với các chất khác nhau.

Phản ứng của Ancol etylic với NaOH:

Ancol etylic không phản ứng với dung dịch NaOH. Dưới điều kiện bình thường, NaOH không làm thay đổi cấu trúc hoặc tính chất của ethanol, do đó không có phản ứng xảy ra.

Phản ứng của Ancol etylic với Na và NaNH3:

Ancol etylic có khả năng phản ứng với kim loại natri (Na) và amoniac natri (NaNH₃), tạo ra các sản phẩm khác nhau.

Phản ứng với Na:

2 C₂H₅OH + 2 Na → 2 C₂H₅ONa + H₂

Khi natri (Na) tác dụng với ethanol, nó tạo ra ethoxide natri (C₂H₅ONa) và khí hiđro (H₂). Phản ứng này chứng minh khả năng của ethanol trong việc sinh ra sản phẩm hữu cơ và khí hydrogen khi phản ứng với kim loại natri.

Phản ứng với NaNH₃:

C₂H₅OH + NaNH₂ → C₂H₅ONa + NH₃

Amoniac natri (NaNH₂) phản ứng với ethanol, tạo ra ethoxide natri (C₂H₅ONa) và khí amoniac (NH₃). Phản ứng này thường được thực hiện dưới điều kiện đặc biệt và là một phương pháp để tổng hợp ethoxide natri từ ethanol.

Phản ứng Este hóa tổng quát:

Phản ứng este hóa tổng quát là quá trình hóa học giữa một rượu (ROH) và một axit cacboxylic (R'COOH) để tạo thành este (R'COOR) và nước (H₂O). Phản ứng này được mô tả bởi công thức tổng quát dưới đây:

ROH + R′COOH ⇔ R′COOR + H₂O

Phản ứng Este hóa với Axit Axetic:

Để tổng hợp este từ axit axetic và một rượu như ethanol, phản ứng có thể được mô tả như sau:

C₂H₅OH + CH₃COOH ⇔ CH₃COOC₂H₅ + H₂O

Phản ứng này thường diễn ra trong môi trường axit và ở nhiệt độ cao. Axit sulfuric (H₂SO₄) thường được dùng làm chất xúc tác để tăng tốc độ phản ứng.

Tính thuận nghịch: Phản ứng este hóa là phản ứng thuận nghịch, tức là có thể xảy ra theo cả hai chiều. Điều này tạo ra thách thức khi cần đạt được sản phẩm este mong muốn. Để tăng cường hiệu quả, cần điều chỉnh điều kiện phản ứng và kiểm soát cân bằng este hóa.

Cân bằng của phản ứng có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như nhiệt độ, áp suất, và chất xúc tác. Điều chỉnh những điều kiện này có thể tối ưu hóa quá trình, giúp đạt được hiệu suất cao nhất. Phản ứng este hóa giữa ethanol và axit axetic cần điều kiện axit và nhiệt độ cao, cùng với chất xúc tác để gia tăng tốc độ phản ứng và đạt hiệu suất tối ưu.

Phản ứng với axit halogen:

Khi ancol etylic (C₂H₅OH) phản ứng với axit halogen như HBr hoặc HCl dưới tác dụng của axit sunfuric (H₂SO₄), sẽ sinh ra các sản phẩm khác nhau. Ví dụ, phản ứng với axit bromhidric (HBr) tạo ra bromua etyl (C₂H₅Br), hoặc với axit clohidric (HCl) tạo ra cloua etyl (C₂H₅Cl).

CH₃−CH₂−OH + HBr → CH₃−CH₂−Br + H₂O

Phản ứng với ancol:

Khi hai phân tử ancol kết hợp dưới tác động của axit sunfuric (H₂SO₄) ở nhiệt độ 140^oC, một ether mới sẽ được hình thành. Ví dụ, trong trường hợp này, sản phẩm thu được là dịthyl ether (C₂H₅OC₂H₅).

C₂H₅OH + C₂H₅OH → C₂H₅OC₂H₅ + H₂O (H₂SO₄, 140^oC)

CH₃OH + C₂H₅OH → CH₃OC₂H₅ + H₂O (H₂SO₄, 140^oC)

• Phản ứng tách nước:

Khi đặt dưới các điều kiện đặc biệt, ancol etylic (C₂H₅OH) có thể trải qua phản ứng loại bỏ, dẫn đến việc hình thành etilen (CH₂=CH₂) và nước (H₂O).

C₂H₅OH → CH₂=CH₂ + H₂O

Các phản ứng này là những quá trình hóa học quan trọng, minh họa cách các phân tử tương tác và biến đổi dưới các điều kiện và môi trường cụ thể.

Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn:

Khi ancol etylic (C₂H₅OH) phản ứng với oxit đồng (CuO), phản ứng oxi hóa không hoàn toàn xảy ra, sản phẩm thu được là aldehyde ethylic (CH₃CHO) và nước (H₂O).

C₂H₅OH + CuO → CH₃CHO + H₂O (t^o)

Phản ứng oxi hóa hoàn toàn:

Khi có đủ oxy (O₂), ancol etylic (C₂H₅OH) sẽ bị oxi hóa hoàn toàn, tạo ra carbon dioxide (CO₂) và nước (H₂O).

C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O (t^o)

Phản ứng lên men giấm:

Khi ancol etylic (C₂H₅OH) bị oxi hóa với oxy (O₂), sản phẩm thu được là axit axetic (CH₃COOH), hay còn gọi là axit giấm, cùng với nước (H₂O).

C₂H₅OH + O₂ → CH₃COOH + H₂O

Phản ứng tạo Buta-1,3-dien:

Khi ancol etylic (C₂H₅OH) được xử lý ở 450^oC với các chất xúc tác như aluminium oxide (Al₂O₃) hoặc zinc oxide (ZnO), nó sẽ chuyển hóa thành buta-1,3-dien (C₄H₆) và nước (H₂O).

2C₂H₅OH → CH₂=CH−CH=CH₂ + 2H₂O (Al₂O₃, ZnO, 450^oC)

Các phản ứng trên chứng minh khả năng chuyển đổi đa dạng của ancol etylic dưới các điều kiện nhất định, cho thấy sự linh hoạt trong quá trình hóa học và ứng dụng rộng rãi của nó.

4. Phương pháp tổng hợp ancol etylic

Sản xuất Ancol Etylic từ tinh bột hoặc đường:

Ancol etylic (C₂H₅OH), hay còn gọi là ethanol, được sản xuất từ tinh bột hoặc đường thông qua quá trình lên men. Quá trình này có thể được mô tả bằng công thức tổng quát như sau:

C₆H₁₂O₆ → 2CH₃CH₂OH + 2CO₂

Quá trình lên men glucose từ tinh bột hoặc đường tạo ra ethanol và khí CO₂.

Phản ứng cộng hợp etylen với nước:

Quá trình cộng hợp etylen với nước tạo ra etanol. Theo quy tắc Markovnikov, phản ứng này cần một chất xúc tác axit như H₂SO₄ hoặc H₃PO₄ (tránh sử dụng HX):

CH₂=CH₂ + H₂O → C₂H₅OH

Etanol cũng có thể được tổng hợp bằng cách cộng hidro vào aldehyde:

Khi cộng hidro vào acetaldehyde (CH₃CHO), chúng ta thu được etanol.

CH₃CHO + H₂ → C₂H₅OH (Ni, t^o)

Phương pháp thuỷ phân Este:

Một cách khác để tổng hợp ethanol là thông qua quá trình thuỷ phân este. Ví dụ, khi thuỷ phân ethyl chloride (C₂H₅Cl) với NaOH, ta thu được:

C₂H₅Cl + NaOH → C₂H₅OH + NaCl

Quá trình thuỷ phân Ester:

Cuối cùng, ethanol cũng có thể được tổng hợp qua quá trình thuỷ phân este. Ví dụ, khi thuỷ phân ethyl acetate (CH₃COOC₂H₅) với nước, ta thu được:

CH₃COOC₂H₅ + H₂O → C₂H₅OH + CH₃COOH

Tóm lại, ethanol có thể được sản xuất qua nhiều phương pháp khác nhau, từ lên men tinh bột hoặc đường đến các phản ứng hóa học với etylen, aldehyde, este và clorua etyl. Những phương pháp này đảm bảo nguồn cung ổn định cho một dung môi và nhiên liệu quan trọng trong công nghiệp và cuộc sống hàng ngày.

- Ancol là gì? Các bậc của ancol và cách xác định chúng

- Ancol anlylic là gì? Công thức, tính chất và ứng dụng của ancol anlylic