Ancol etylic hay còn đươc biết đến với một số cái tên khác như ethanol, rượu ethylic, rượu ngũ cốc hoặc cồn. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về ancol etylic là gì, các tính chất đặc trưng và cách điều chế ra ancol etylic.
Tìm hiểu ancol etylic là gì?
Ancol etylic là ancol bậc 1 nằm trong dãy đồng đẳng của alcohol, dễ cháy và không có màu. Nó là một alcohol mạch hở có công thức hóa học là C2H6O hoặc C2H5OH và là đồng phân nhóm chức của dimethyl ether.
Công thức cấu tạo của ethanol là CH3-CH2-OH. Theo như công thức này thì carbon nằm ở nhóm methyl (CH3–) liên kết với carbon ở nhóm methylen (–CH2–), nhóm methylen này lại liên kết với oxy của nhóm hydroxyl (–OH).
Công thức cấu tạo ancol etylic
Về tính chất vật lý, ancol ethylic có những đặc trưng sau:
- Tồn tại ở dạng lỏng, không màu và có vị thơm đặc trưng.
- Rất nhẹ và dễ bay hơi.
- Tan vô hạn trong nước. Ngoài ra còn tan trong ether và chloroform.
- Hút ẩm mạnh, dễ cháy, khi cháy thì cháy với ngọn lửa màu xanh da trời và không tạo ra khói.
- Khối lượng riêng: 0,7936 g/m3 (15 oC).
- Nhiệt độ sôi: 78,39 oC. Sở dĩ nhiệt độ sôi của ancol ethylic cao hơn ester hay aldehyde có khối lượng phân tử tương đương là do liên kết tạo thành giữa các phân tử rượu với nhau và với nước
- Nhiệt độ hóa rắn: - 114,15 oC.
- Tính khúc xạ hơi cao hơn nước. Hệ số khúc xạ là 1,36242 ở bước sóng λ = 589,3 nm và nhiệt độ là 18,35 °C.
5 phản ứng hóa học điển hình của ancol etylic
Ancol etylic có tính chất của một rượu đơn chức nên nó sẽ có những phản ứng điển hình như sau:
Phản ứng este hóa acol etylic và axit axetic
Điều kiện xảy ra phản ứng là thực hiện trong môi trường axit và đun nóng. Phản ứng này có tính thuận nghịch nên chúng ta cần chú ý đến sự chuyển dịch cân bằng.
C2H5OH + CH3COOH ↔ CH3COOC2H5 + H2O
Phản ứng ancol etylic + NaOH
Ancol etylic không phản ứng với dung dịch natri hydroxit. Trong điều kiện bình thường, NaOH không làm thay đổi cấu trúc cũng như tính chất của ethanol. Vậy nên phản ứng giữa 2 chất này là không xảy ra. Tuy nhiên, ethanol lại có phản ứng với Na và NaNH3. Phản ứng sẽ xảy ra như sau:
2 C2H5OH + Na → 2C2H5ONa + H2
C2H5OH + NaNH2 → C2H5ONa + NH3
Phản ứng với Oxi
Ethanol cháy trong oxi tạo ra khí cacbonic và nước.
C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
Phản ứng tách Hidro của ancol bậc 1 etylic
Phản ứng hóa học của ancol etylic
Điều kiện xảy ra phản ứng là có xúc tác nhôm oxit, kẽm oxit và nhiệt độ 450 oC.
2 C2H5OH → CH2=CH-CH=CH2 + 2H2O + H2
Phản ứng tách nước từ ancol etylic ra etilen
C2H5OH → CH2=CH2 + H2O
Ancol etylic được điều chế từ tinh bột như thế nào?
Cách điều chế ethanol phổ biến nhất là điều chế từ tinh bột thông qua cách thức là lên men. Một số loại men rượu nhất định (Saccharomyces cerevisiae là quan trọng nhất) chuyển hóa đường trong điều kiện yếm khí, không có oxy, chúng sẽ sản sinh ra CO2 và ancol etylic. Phản ứng hóa học sẽ xảy ra như phương trình dưới đây:
C6H12O6 → 2 CH3CH2OH + 2CO2
Trong những điều kiện nhất định, quá trình nuôi cấy men rượu sẽ xảy ra và nó được gọi là ủ rượu. Men rượu có thể phát triển trong sự hiện diện của khoảng 20% rượu nhưng thông qua quá trình chưng cất, nồng độ rượu có thể tăng lên.
Quá trình sản xuất rượu ethanol sẽ bắt đầu từ việc lên men các nguyên liệu có chứa tinh bột như hạt ngũ cốc. Trong việc ủ men bia theo phương pháp truyền thống, lúa mạch sẽ được cho nảy mầm hay còn gọi là ủ mạch nha. Trong quá trình này, hạt tạo ra các enzyme có khả năng phá vỡ tinh bột để tạo ra đường. Để sản xuất ancol etylic, quá trình thủy phân của tinh bột thành glucose được thúc đẩy bằng cách dùng axit sunfuric loãng hoặc enzyme nấm amylase hoặc cả 2 loại để xử lý hạt.
Rượu, bia có chứa ancol etylic
Ngoài cách điều chế từ tinh bột, ethanol còn được sản xuất bằng một số phương pháp khác như:
- Cho etylen cộng hợp với nước trong điều kiện có chất xúc tác là axit như H2SO4 hoặc H3PO4 (không sử dụng HX), nhiệt độ là 300 oC, áp suất 70-80 atm. Phản ứng này tuân theo quy tắc Maccopnhicop và xảy ra như sau:
CH2=CH2 + H2O → C2H5OH
Loại ethanol này được sản xuất từ dầu mỏ và dùng làm nhiên liệu công nghiệp. Vì có chứa nhiều chất độc hại như methanol hoặc gây khó chịu như denatonium (chất có vị rất đắng, gây tê) nên nó không phù hợp với mục đích làm đồ uống cho con người. Ethanol biến tính có số UN là UN 1987 và ethanol biến tính độc hại có số UN là UN 1986.
- Cộng hydro vào andehit có xúc tác là niken và nhiệt độ
CH3CHO + H2 → C2H5OH
- Tiến hành thủy phân C2H5-X - dẫn xuất este theo phản ứng
C2H5X + NaOH → C2H5OH + NaCl
CH3COOC2H5 + H2O → CH3COOH + C2H5OH
Với những chia sẻ ở trên của Đông Á, các bạn chắc hẳn đã có thêm nhiều thông tin hữu ích về hợp chất ancol etylic là gì rồi đúng không. Nếu thấy bài viết này hay và bổ ích, hãy chia sẻ đến mọi người các bạn nhé.