Khái niệm rượu và công thức hóa học rượu Etylic
Rượu là một hợp chất hữu cơ, có tên gọi hóa học là Etanol hay rượu Etylic.
Công thức hóa học của rượu: C2H5OH
Công thức phân tử của rượu: CH3-CH2-OH
Bạn đang xem: Công thức rượu etylic
Khối lượng phân từ: M = 46
Tính Chất Vật Lí Của Rượu C2H5OH
Rượu Etylic (Ancol etylic hoặc Etanol) C2H5OH là chất lỏng, không màu, sôi ở nhiệt độ 78,3 độ C, nhẹ hơn nước, tan vô hạn trong nước và có thể hòa tan được nhiều chất như Benzen, Iot, …
Nhắc đến rượu mọi người thường nói đến độ của rượu.
Vd: Rượu 30 độ, rượu 40 độ, …
Độ rượu thực chất là số ml rượu Etylic nguyên chất có trong 100ml hỗn hợp rượu Etylic với nước.
Độ rượu (o) = V C2H5OH.V (C2H5OH + H2O).100
Ghi chú: V là thể tích đo bằng ml hoặc lít.
Cấu tạo phân tử của rượu Etylic C2H5OH
* Công thức cấu tạo của Etylic:
Công thức cấu tạo rút gọn của etylic: CH3-CH2-OH
– Trong phân tử, rượu etylic có một nguyên tử H không kiên kết với nguyên tử C mà liên kết với nguyên tử oxi tạo ra nhóm –OH. Chính nhóm –OH này làm cho rượu có tính chất hóa học đặc trưng.
Tính Chất Hóa Học Của Rượu Etylic C2H5OH
Phản ứng cháy, tác dụng với oxi
Rượu Etylic (C2H5OH) cháy với ngọn lửa màu xanh, tỏa nhiệt nhiều.
Theo phương trình:
C2H5OH + 302 to → to 2CO2 + 3H2O
Tác dụng với kim loại mạnh như Na, K, …
Natri (Na) phản ứng với rượu Etylic (C2H5OH) giải phóng khí H2
Theo phương trình:
2C2H5OH + Na → 2C2H5ONa + H2
Hiện tượng chúng ta có thể quan sát được là phần Natri sẽ tan dần và có bọt khí thoát ra (Hidro).
Tác dụng với Axit
Ví dụ: Tác dụng với Axit axetic có H2SO4 đặc sẽ tạo ra Este và nước
CH3COOH + HO – C2H5 dưới xúc tác H2SO4 =>> CH3COOC2H5 + H2O
axit axetic etylic etylaxetat
Cấu Tạo Phân Tử Của Rượu C2H5OH Etylic
- Công thức cấu tạo
(cho hình ảnh cấu trúc cấu tạo phân tử vào) - Công thức cấu tạo rút gọn
CH3-CH2-OH
Trong phân tử rượu Etylic có một nguyên tử H không liên kết với nguyên tử C mà liên kết với nguyên tử Oxi tạo ra nhóm _OH. Chính nhóm _OH này làm cho rượu có tính chất hóa học đặc trưng.
Ứng dụng
Rượu etylic (C2H5OH) được dùng làm nhiên liệu cho động cơ ôtô, làm nguyên liệu sản xuất axit axetic, dược phẩm, cao su tổng hợp, nhiên liệu cho đèn cồn trong phòng thí nghiệm, dùng pha chế các loại rượu uống, …
Ancol có công dụng trong việc sản xuất đồ uống (êtanol). Phần lớn các loại ancol không thể sử dụng như đồ uống vì độc tính (toxicity) của nó hay làm nguồn nhiên liệu (mêtanol) hoặc dung môi hữu cơ cũng như nguyên liệu cho các sản phẩm khác trong công nghiệp (nước hoa, xà phòng+ v.v).
Metanol chủ yếu được dùng để sản xuất Andehit Fomic nguyên liệu cho công nghiệp chất dẻo.
Etanol dùng để điều chế một số hợp chất hữu cơ như axit axetic, dietyl ete, etyl axetat …Do có khả năng hòa tan tốt một số hợp chất hữu cơ nên Etanol được dùng để pha vecni, dược phẩm, nước hoa… Trong đời sống hàng ngày Etanol được dùng để pha chế các loại đồ uống với độ ancol khác nhau.
Rượu etylic được dùng làm nhiên liệu cho động cơ ôtô, cho đèn cồn trong phòng thí nghiệm.
Trong công nghiệp dung làm nguyên liệu sản xuất axit axetic, dược phẩm, cao su tổng hợp; dùng pha chế các loại rượu uống,..
Điều Chế Rượu
Phương pháp sinh học:
Tinh bột hoặc đường Over setto rightarrow rượu Etylic. Chính là lên men đường hay ngũ cốc với men rượu.
Công thức hóa học: C6H10O6 ->>2 CH3CH2OH + 2 CO2
Quá trình nuôi cấy men rượu theo các điều kiện để sản xuất rượu được gọi là ủ rượu. Men rượu có thể phát triển trong sự hiện diện của khoảng 20% rượu. Nhưng nồng độ của rượu trong các sản phẩm cuối cùng có thể tăng lên nhờ chưng cất.
Phương pháp công nghiệp hóa dầu (công nghệ Hidrat hóa Etylen)
Cho Etylen cộng hợp với nước có axit làm xúc tác
Công thức hóa học: CH2 = CH2 + H2O ->> C2H5OH
a. Phương pháp điều chế thông dụng nhất của etanol là lên men đường hoặc tinh bột và cộng hợp etylen với nước.
Tinh bột hoặc đường → Rượu etylic.
C6H12O6 → 2CH3CH2OH + 2CO2
Cho etylen cộng hợp với nước có axit làm xúc tác
Tuân theo quy tắc Maccopnhicop
Phản ứng cần xúc tác acid: H2SO4, H3PO4 (không dùng HX)
CH2 = CH2 + H2O → C2H5OH
Ngoài ra còn các phương pháp sau:
b. Cộng hidro vào andehit
CH3CHO + H2
CH3-CH2-OH
Thủy phân C2H5-X, dẫn xuất của este
C2H5X+ NaOH → C2H5OH +NaCl
CH3COOC2H5 + H2O → C2H5OH + CH3COOH
Biện pháp nâng cao chất lượng rượu uống
Trong quá trình sản xuất rượu C2H5OH, nhất là sản xuất rượu thủ công thường sẽ khiến rượu có chứa 1 lượng độc tố như aldehyt, methanol, furfurol, … Nếu chúng chiếm tỷ lệ cao vượt mức cho phép sẽ gây nguy hiểm, dẫn tới ngộ độc rượu. Bởi vậy, trước khi uống rượu, chúng ta cần có 1 biện pháp để giảm thiểu tối đa lượng độc tố vào cơ thể. Người sản xuất rượu cũng càn được bổ sung kiến thức về hóa học của rượu.
Công dụng của các loại rượu
Rượu còn có nhiều công dụng khác trong cuộc sống mà không phải ai cũng biết như : dùng làm xăng, làm cồn hay như tại 1 số nước có nền công nghệ tiên tiến, rượu còn là một phần không thể thiếu giúp các sản phẩm chống đông lạnh.
Phân biệt rượu uống và rượu hóa học
Tất nhiên, 2 loại rượu này hoàn toàn khác nhau:
- Rượu hóa học là loại rượu nguyên chất chưa qua pha chế với công thức là : C2H5OH
- Rượu uống là loại rượu đã trải qua quá trình pha chế
- Dễ hiểu hơn, rượu uống sẽ phải trải qua 3 giai đoạn chính như bên dưới
Rượu hữu cơ ==> Đường ==> Rượu (Hữu cơ => (C6H10O5)n => C6H12O6=> CH3CH2OH)
Tuy nhiên, tại Việt Nam thì để tăng thêm nồng độ cồn cho rượu, người ta thường thực hiện thêm công đoạn chưng cất, vì vậy mà rượu tại nước ta có nồng độ cao hơn nhiều so với các loại rượu khác trên thế giới.
Tác hại của rượu etylic
Etanol và hỗn hợp của nó với nước chứa trên 50% etanol (cồn 50 độ trở lên) là các chất dễ cháy và dễ dàng bắt lửa.
Etanol trong cơ thể người được chuyển hóa thành axêtalđêhít do enzym alcohol dehydrogenas phân hủy rượu và sau đó thành axít axêtic bởi enzym axêtalđêhít dehydrogenas phân hủy axêtalđêhít. Axêtalđêhít là một chất có độc tính cao hơn so với etanol. Axêtalđêhít cũng liên quan tới phần lớn các triệu chứng lâm sàng liên quan tới rượu. Người ta đã thấy mối liên quan giữa rượu và các nguy cơ của bệnh xơ gan, nhiều dạng ung thư và chứng nghiện rượu.
Mặc dù etanol không phải là chất độc có độc tính cao, nhưng nó có thể gây ra tử vong khi nồng độ cồn trong máu đạt tới 0,4%. Nồng độ cồn tới 0,5% hoặc cao hơn nói chung là dẫn tới tử vong. Nồng độ thậm chí thấp hơn 0,1% có thể sinh ra tình trạng say, nồng độ 0,3-0,4% gây ra tình trạng hôn mê. Tại nhiều quốc gia có luật điều chỉnh về nồng độ cồn trong máu khi lái xe hay khi phải làm việc với các máy móc thiết bị nặng, thông thường giới hạn dưới 0,05% tới 0,08%. Rượu mêtylic hay metanol là rất độc, không phụ thuộc là nó vào cơ thể theo cách nào (da, hô hấp, tiêu hóa).
Người ta cũng đã chỉ ra mối liên quan tỷ lệ thuận giữa etanol và sự phát triển của Acinetobacter baumannii, vi khuẩn gây ra viêm phổi, viêm màng não và các viêm nhiễm hệ bài tiết. Sự phát hiện này là trái ngược với sự nhầm lẫn phổ biến cho rằng uống rượu có thể giết chết nhiều loại vi khuẩn gây các bệnh truyền nhiễm. (Smith và Snyder, 2005)
Bài tập về Etylic C2H5OH
* Bài 2 trang 139 sgk hoá 9: Trong số các chất sau: CH3 – CH3, CH3 – CH2OH, C6H6, CH3 – O – CH3 chất nào tác dụng được với Na? Viết phương trình hóa học.
* Lời giải bài 2 trang 139 sgk hoá 9:
– Chỉ có rượu Etylic phản ứng với Na theo PTPƯ:
2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑
Bài 3 trang 139 sgk hoá 9: Có ba ống nghiệm: Ống 1 đựng rượu etylic ống 2 đựng rượu 96o, ống 3 đựng nước. Cho Na dư vào các ống nghiệm trên, viết các phương trình hóa học.
* Lời giải bài 3 trang 139 sgk hoá 9:
– Các phương trình phản ứng hóa học:
* Ống 1: Rượu etylic tác dụng với Na
2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑
* Ống 2: Rượu 96o tác dụng với Na ⇒ gồm C2H5OH và H2O tác dụng với Na
2H2O + 2Na → 2NaOH + H2↑
2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑
* Ống 3: Nước tác dụng với Na
2H2O + 2Na → 2NaOH + H2↑
Bài 4 trang 139 sgk hoá 9: Trên các chai rượu đều có ghi các số, thí dụ 45o, 18o, 12o.
a) Hãy giải thích ý nghĩa của các số trên.
b) Tính số ml rượu etylic có trong 500ml chai rượu 45o.
c) Có thể pha được bao nhiêu lít rượu 25o từ 500ml rượu 45o.
* Lời giải bài 4 trang 139 sgk hoá 9:
a) Các con số 45o, 18o, 12o có nghĩa là trong 100ml có rượu 45ml, 18ml, 12ml rượu nguyên chất.
b) Số ml rượu etylic có trong 500ml rượu 45o là: 500.(45/100) = 225 ml.
c) Theo câu b): Trong 500ml rượu 45o có 225ml rượu nguyên chất.
⇒ Số ml rượu 25o pha chế được từ 500ml rượu 45o (hay từ 225ml rượu nguyên chất) là: 225.(100/25) = 900ml.
Bài 5 trang 139 sgk hoá 9: Đốt cháy hoàn toàn 9,2g rượu etylic.
a) Tính thể tích khí CO2 tạo ra ở điều kiện tiêu chuẩn.
b) Tính thể tích không khí (ở điều kiện tiêu chuẩn) cần dùng cho phản ứng trên biết oxi chiếm 20% thể tích của không khí.
* Lời giải bài 5 trang 139 sgk hoá 9:
a) Phương trình hoá học của phản ứng:
C2H6O + 3O2 to→ 2CO2 + 3H2O.
1 mol 3 mol 2 mol 3 mol.
0,2 mol 0,6 mol 0,4 mol
– Theo bài ra ta có nC2H6O = 9,2/46 = 0,2 (mol)
– Theo PTPƯ: nCO2 = 2.nC2H6O = 2.0,2 = 0,4 (mol)
⇒ VCO2 (đktc) = 0,4.22,4 = 8,96 (lít)
b) Theo PTPƯ: nO2 = 3.nC2H6O = 0,6 (mol) ⇒ VO2 (đktc) = 0,6. 22,4 = 13,44 (lít)
– Vì oxi chiếm 20% thể tích không khí nên: VKK = (13,44.100)/20 = 67,2 (lít).
Bài tập minh họa
Lịch sử
Etanol đã được con người sử dụng từ thời tiền sử như là một thành phần gây cảm giác say trong đồ uống chứa cồn. Các cặn bã khô trong các bình gốm 9000 năm tuổi tìm thấy ở miền bắc Trung Quốc đã gián tiếp cho thấy việc sử dụng các đồ uống chứa cồn trong số những người sống ở thời kỳ đồ đá mới. Việc chiết nó ra dưới dạng tương đối nguyên chất đã được thực hiện lần đầu tiên bởi các nhà giả kim thuật Hồi giáo và họ là những người đã phát triển ra nghệ thuật chưng cất rượu trong thời kỳ của chế độ khalip (vua chúa Hồi giáo) thời kỳ Abbasid. Các ghi chép của Jabir Ibn Hayyan (Geber) (721-815) đã đề cập tới hơi dễ cháy của rượu được đun sôi. Al-Kindī (801-873) cũng đã miêu tả rõ ràng quá trình chưng cất rượu. Việc chưng cất etanol ra khỏi nước có thể tạo ra các sản phẩm chứa tới 96% etanol. Etanol nguyên chất lần đầu tiên đã thu được vào năm 1796 bởi Johann Tobias Lowitz, bằng cách lọc etanol chưng cất qua than củi.
Antoine Lavoisier đã mô tả etanol như là một hợp chất của cacbon, hiđrô và ôxy, và năm 1807, Nicolas-Théodore de Saussure đã xác định được công thức hóa học của nó. Năm 1858, Archibald Scott Couper đã công bố công thức cấu trúc của etanol: điều này làm cho etanol trở thành một trong các hợp chất hóa học đầu tiên có sự xác định cấu trúc hóa học.
Etanol lần đầu tiên được Michael Faraday tổng hợp nhân tạo vào năm 1825. Ông phát hiện rằng axit sulfuric có thể hấp thụ một lượng lớn khí than. Ông đưa ra kết quả lời giải cho Henry Hennel ở Anh, người đã phát hiện ra etanol có trong “axit sulphovinic” (ethyl hydro sulfat). Năm 1828, Hennell và nhà hóa học Pháp Georges-Simon Sérullas đã phát hiện một cách độc lập rằng axit sulphovinic có thể được phân rã thành etanol. Do vậy, năm 1825 Faraday đã vô tình phát hiện ra ethanol có thể được tạo ra từ ethylen (thành phần của khí than) từ việc hydrat hóa xúc tác axit, một quá trình tương tự hiện được dùng để tổng hợp etanol quy mô công nghiệp.
Etanol đã từng được dùng làm nhiên liệu đốt đèn ở Hoa Kỳ khoảng năm 1840, nhưng thuế đánh vào cồn công nghiệp trong cuộc nội chiến làm cho việc sử dụng này không có tính kinh tế. Thuế đã được thay thế năm 1906. Etanol được sử dụng làm nhiên liệu động cơ vào khoảng năm 1908, khi đó Ford Model T có thể chạy bằng xăng hoặc etanol. Etanol được sử dụng trong công nghiệp thường được sản xuất từ ethylen.
Đăng bởi: Thcs-thptlongphu.edu.vn
Chuyên mục: Tổng hợp
