Características
Líquido incoloro y transparente (alcohol puro), de olor acre y fácil de evaporar. Miscible con agua, cloroformo, éter, metanol, acetona y la mayoría de los demás disolventes orgánicos, densidad relativa (d15,56) 0,816, inflamable, se puede formar vapor con el aire
Composición/Ingredientes
La molécula de etanol está compuesta por tres átomos: C, H y O (compuesta por dos partes: etilo e hidroxilo). Puede considerarse como un producto en el que un átomo de hidrógeno de la molécula de etano se reemplaza por un grupo hidroxilo. También se puede considerar como un producto en el que un átomo de hidrógeno en una molécula de agua se reemplaza por un grupo etilo. El enlace carbonilo (enlace carbono-oxígeno) y el enlace hidroxilo (enlace hidrógeno-oxígeno) en la molécula de etanol son relativamente fáciles de romper. Peso molecular relativo: 46,07
Características peligrosas
Este producto es inflamable y su vapor y aire pueden formar una mezcla explosiva. En caso de llama abierta o calor elevado, puede provocar combustión y explosión. Puede producirse una reacción química o combustión al entrar en contacto con agentes oxidantes. En caso de incendio, existe riesgo de explosión de los contenedores calentados. Su vapor es más pesado que el aire y puede extenderse a una distancia considerable desde un lugar más bajo. Provocará un efecto contraproducente cuando se expone a una llama abierta.
Usos
Disolvente. Síntesis orgánica. Cristalización de diversos compuestos. Detergente. Los extractores y el alcohol comestible pueden mezclarse con licores, utilizarse como disolventes para adhesivos, pinturas en aerosol de nitrocelulosa, barnices, cosméticos, tintas, decapantes, etc., y materias primas para la fabricación de pesticidas, medicamentos, caucho, plásticos, fibras artificiales, detergentes, etc., también se puede utilizar como anticongelante, combustible, desinfectante, etc.
La solución de etanol al 75% (fracción de volumen) se utiliza habitualmente para la desinfección médica.
Constantes físicas y químicas
Densidad: 0,78945 g/cm^3; (líquido) 20°C
Punto de fusión: -114,3 °C (158,8 K )
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Punto de ebullición: 78,4 °C (351,6 K)
Al disolverse en agua: pKa =15,9
Viscosidad: 1.200 mPa· s (cP), 20,0 °C
Momento dipolar molecular: 5,64 fC·fm (1,69 D) (gas)
Índice de refracción: 1,3614
Densidad relativa (agua=1): 0,79
Densidad relativa de vapor (aire=1): 1,59
Presión de vapor saturado (kPa): 5,33 (19 ℃)
Calor de combustión (kJ/mol): 1365,5
Temperatura crítica (℃): 243,1
Presión crítica (MPa): 6,38
Valor logarítmico de octanol/ coeficiente de partición de agua: 0,32
Punto de inflamación (℃): 12
Temperatura de ignición (℃): 363
Límite de explosión % (V/V): 19,0
Límite inferior de explosión % (V/V): 3,3
Solubilidad: Miscible con agua, miscible en la mayoría de disolventes orgánicos como éter, cloroformo y glicerol.
Ionización: no electrolito
Propiedades físicas
Líquido incoloro, transparente con fragancia especial (fácil de evaporar), la densidad es menor que la del agua, puede seguir El agua es miscible en cualquier proporción (generalmente no se puede utilizar como agente de extracción). Es un disolvente importante que puede disolver una variedad de sustancias orgánicas e inorgánicas.
El etanol es un muy buen disolvente que puede disolver muchas sustancias inorgánicas y orgánicas. Por lo tanto, el etanol se utiliza a menudo para disolver pigmentos vegetales o ingredientes medicinales en ellos, y también se utiliza habitualmente como disolvente. para reacciones. , de modo que tanto las sustancias orgánicas como las inorgánicas que participan en la reacción se puedan disolver, aumentando el área de contacto y aumentando la velocidad de reacción. Por ejemplo, en la reacción de saponificación de aceite y grasa, la adición de etanol puede disolver tanto el NaOH como el aceite, permitiéndoles entrar en contacto completamente en una fase homogénea (solución del mismo disolvente), acelerando la velocidad de reacción y aumentando el límite de reacción.
Las propiedades físicas del etanol están relacionadas principalmente con las propiedades de su alcohol lineal bajo en carbono. Los grupos hidroxilo de la molécula pueden formar enlaces de hidrógeno, por lo que el etanol es muy viscoso y menos polar que los compuestos orgánicos de peso molecular relativo similar. A temperatura ambiente, el etanol es un líquido incoloro, inflamable y volátil con un aroma especial.
A λ=589,3 nm y 18,35 °C, el índice de refracción del etanol es 1,36242, que es ligeramente superior al del agua.
Como disolvente, el etanol es volátil y puede disolverse miscible con agua, ácido acético, acetona, benceno, tetracloruro de carbono, cloroformo, éter, etilenglicol, glicerina, nitrometano, piridina y tolueno. Además, los hidrocarburos alifáticos bajos en carbono, como el pentano y el hexano, y los hidrocarburos alifáticos clorados, como el 1,1,1-tricloroetano y el tetracloroetileno, también son miscibles con etanol. A medida que aumenta el número de átomos de carbono, la solubilidad de los alcoholes superiores en carbono disminuye significativamente.
Debido a la presencia de enlaces de hidrógeno, el etanol es delicuescente y puede absorber rápidamente la humedad del aire. La polaridad del grupo hidroxilo también hace que muchos compuestos iónicos sean solubles en etanol, como hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, cloruro de magnesio, cloruro de calcio, cloruro de amonio, bromuro de amonio y bromuro de sodio. El cloruro de sodio y el cloruro de potasio son ligeramente solubles en etanol. Además, su grupo hidrocarburo no polar permite que el etanol disuelva algunas sustancias no polares, como la mayoría de los aceites esenciales y muchos potenciadores del sabor, del color y reactivos farmacéuticos.
Propiedades químicas
Ácido (no se puede llamar ácido, no puede cambiar el color del indicador ácido-base y no reacciona con los álcalis. También se puede decir que no es ácido)
Las moléculas de etanol contienen enlaces oxígeno-hidrógeno polarizados, que generan aniones alcoxi y protones durante la ionización.
CH3CH2OH→ (reversible) CH3CH?O- + H+
El pKa del etanol es 15,9, que es similar al del agua.
El etanol es muy débilmente ácido, pero la existencia de un equilibrio de ionización es suficiente para permitir que el intercambio de isótopos entre éste y el agua pesada se produzca rápidamente.
CH3CH2OH+D2O→ (reversible) CH3CH2OD+HOD
Debido a que el etanol puede ionizar una cantidad muy pequeña de iones de hidrógeno, solo puede reaccionar con una pequeña cantidad de metales (principalmente metales alcalinos). ) para formar metales alcohólicos e hidrógeno correspondientes:
2CH3CH2OH + 2Na→2CH3CH2ONa + H2 ↑
El etanol puede reaccionar con metales altamente activos para generar alcóxidos e hidrógeno.
Los alcoholes metálicos se hidrolizan rápidamente para formar alcoholes y álcalis cuando se encuentran con agua.
Conclusión:
(1) El etanol puede reaccionar con el sodio metálico para producir hidrógeno. , pero no es tan bueno como la reacción entre el agua y el sodio. El sodio metálico reacciona violentamente.
(2) Los metales activos (potasio, calcio, sodio, magnesio, aluminio) pueden reemplazar el hidrógeno en el grupo hidroxilo del etanol.
Propiedades reductoras
El etanol tiene propiedades reductoras y puede oxidarse a acetaldehído. Generalmente se piensa que el culpable de la intoxicación por alcohol es el acetaldehído tóxico y no el etanol. Por ejemplo
2CH3CH2OH + O2 → 2CH3CHO + 2H2O (la condición es calentar bajo la acción del catalizador Cu o Ag)
De hecho, el etanol reacciona primero con el óxido de cobre y luego con el óxido de cobre. El óxido se reduce a cobre elemental, el fenómeno es: el óxido de cobre negro se vuelve rojo.
El permanganato de potasio también puede oxidar el etanol y, al mismo tiempo, el permanganato de potasio cambia de rojo púrpura a incoloro. El etanol también puede reaccionar con la solución ácida de dicromato de potasio. Cuando el vapor de etanol ingresa al gel de sílice que contiene la solución ácida de dicromato de potasio, se puede ver que el gel de sílice cambia de rojo anaranjado a verde hierba. Esta reacción ahora se usa para probar si el conductor. está ebrio y conduciendo.
Reacción de esterificación
El etanol puede esterificarse con ácido acético bajo catálisis y calentamiento de ácido sulfúrico concentrado para producir acetato de etilo (con aroma afrutado).
C2H5OH+CH3COOH-H2SO4△ concentrado (reversible)→CH3COOCH2CH3+H2O (esta es una reacción de sustitución, pero el catalizador de la reacción inversa es H2SO4 o NaOH diluido)
Descarboxilación "ácida" , El "alcohol" elimina el "hidrógeno" del "grupo hidroxilo"
Reacción con ácido halohídrico
El etanol puede sufrir una reacción de sustitución con haluro de hidrógeno para generar hidrocarburos halogenados y agua.
C2H5OH + HBr→C2H5Br + H2O o escrito como CH3CH2OH + HBr → CH3CH2Br + H-OH C2H5OH + HX→C2H5X + H2O
Nota: Generalmente es una mezcla de bromuro de sodio y sulfúrico. Se utiliza ácido. La reacción se lleva a cabo calentando con etanol. Por lo tanto, a menudo se produce gas de color marrón rojizo.
Reacción de oxidación
(1) Combustión: Emite una llama de color azul claro, genera dióxido de carbono y agua (vapor), y libera una gran cantidad de calor. Combustión incompleta, se forma monóxido de carbono. también se genera llama amarilla, liberando calor
Combustión completa: C2H5OH+3O2 - encender → 2CO2+3H2O
Combustión incompleta: 2C2H5OH+5O2 - encender → 2CO2+2CO+6H2O
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(2) Oxidación catalítica: se realiza en presencia de calentamiento y catalizador (Cu o Ag).
2Cu+O2-Calefacción→2CuO
C2H5OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O
Esa es la esencia de la oxidación catalítica (usando Cu como catalizador )
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Fórmula general: 2CH3CH2OH+O2-Cu o Ag→2CH3CHO+2H2O (acetaldehído industrial)
El etanol también se puede oxidar muy violentamente mediante una mezcla de concentrados El ácido sulfúrico y el permanganato de potasio reaccionan y se queman. (Recuerde inyectar ácido en alcohol, la proporción de ácido a alcohol es 1:3)
Reacción de eliminación y reacción de deshidratación
El etanol puede sufrir una reacción de deshidratación catalizada por ácido sulfúrico concentrado y alta temperatura.Los productos producidos varían con la temperatura.
(1) Eliminación (deshidratación intramolecular) para producir etileno (ácido sulfúrico concentrado a 170°C). Al producir etileno, se deben agregar trozos de porcelana (o zeolita) rotos al matraz para evitar golpes.
C2H5OH→CH2=CH2 ↑+H2O
(2) Condensación (deshidratación intermolecular) para producir éter (ácido sulfúrico concentrado a 130 ℃-140 ℃)
2C2H5OH →C2H5OC2H5 + H2O (esta es una reacción de sustitución)
Reacción de deshidrogenación cuando el vapor de etanol pasa a través de un catalizador de deshidrogenación como cobre, plata, níquel u óxido de cobre-cromo a alta temperatura, se deshidrogena para producen aldehídos,
Efectos farmacológicos
Ampliamente utilizados para la desinfección médica [la solución de etanol al 75 % (fracción de volumen) se utiliza a menudo para la desinfección médica]
Generalmente, 95 Se utiliza alcohol al 70-75 % para la esterilización. Por ejemplo, el alcohol al 75 % puede matar Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Candida albicans, Candida albicans y Pseudomonas aeruginosa en un minuto a temperatura ambiente (25 °C). ). bacterias, etc.; se utiliza una concentración más baja de alcohol para reducir la temperatura corporal, promover la circulación sanguínea local, etc. Pero las investigaciones muestran que el etanol no puede matar las esporas bacterianas ni los virus de la hepatitis (como el virus de la hepatitis B). Por lo tanto, el etanol sólo se puede utilizar para desinfección general y no cumple con los estándares de esterilización.
El etanol también se puede utilizar para la alimentación, como por ejemplo el vino. Debido a que puede servir como un buen disolvente orgánico, los practicantes de la medicina china lo utilizan para disolver la mayoría de los ingredientes orgánicos de la medicina tradicional china.
El papel del alcohol en el uso de la medicina tradicional china: 1. El alcohol puede ejercer efectos medicinales Los antiguos decían que "el vino es la mejor de todas las medicinas y el efecto de los medicamentos se ejerce mejor". los medicamentos nutritivos se pueden reponer sin estancarse; 2. El alcohol ayuda a separar los ingredientes activos de los medicamentos y varios componentes de la medicina tradicional china se disuelven fácilmente en el alcohol.