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乙醇

【乙醇的结构】

乙醇的分子组成是C2H6O。其分子结构有两种可能,即:

用实验方法可以确定乙醇的分子结构究竟是哪一种:用一定量的无水乙醇,令其跟过量金属钠反应后,测量出所生氢气的体积,再把它换算成标准状况。经过进一步计算,最后结果是每摩乙醇只能生成约0.5摩氢气。由此可知,每个乙醇分子中只有一个氢原子被钠置换。那么,乙醇分子中原子排列顺序只有是上述的右式才是合乎实验结果的。乙醇分子中羟基的氢原子和氧原子间的电子云靠近氧原子,因之使氢原子具有一定/程度的离子化倾向,故可被活泼的金属原子(如K、Na、Mg)所置换。

【乙醇的物理】

性质乙醇分子由烃基(—C2H5)和官能团羟基(—OH)两部分构成,其物理性质(熔沸点、溶解性)与此有关。乙醇是无色、透明、有香味、易挥发的液体,熔点—117.3℃,沸点78.5℃,比相应的乙烷、乙烯、乙炔高得多,其主要原因是分子中存在极性官能团羟基(-OH)。密度0.7893克/毫升,能与水及大多数有机溶剂以任意比混溶。乙醇水溶液的体积百分数称为“度”,用来表示乙醇的浓度。各种饮用酒里都含有乙醇,啤酒含3~5%(3~5度),葡萄酒含6~20%(6~20度),黄酒含8~15%(8~15度),白酒含50~70%(50~70度)。酒精过量能引起中毒,因此青少年不能饮用含酒精的饮料。工业酒精含乙醇约95%。含乙醇达99.5%以上的酒精称无水乙醇。含乙醇95.6%水4.4%的酒精是恒沸混合液,沸点为78.15℃,其中少量的水无法用蒸馏法除去。制取无水乙醇时,通常把工业酒精与新制生石灰混合,加热蒸馏才能得到。工业酒精和卫生酒精中含有少量甲醇,有毒,不能掺水饮用。

【乙醇的化学性质】

主要是由羟基(—OH)官能团引起的,在化学反应中涉及到两种键的断裂:C-O键断裂而脱掉—OH,如与氢卤酸的取代反应和浓硫酸存在下的脱水反应;或O-H键断裂而脱掉—H,如与金属钠的置换反应和有机酸的酯化反应;与羟基相连碳原子上的氢还能发生氧化反应。如下表页所示。

【乙醇的用途】

乙醇是应用最广泛的一种醇。因其性质比较活泼,是有机合成的重要原料,如用乙醇制乙醚、乙醛、乙酸等;因它具有广泛的溶解性,是重要的有机溶剂,用于溶解树脂、制作涂料等;因其在空气中燃烧充分,可避免污染,而且燃烧热值较大。

可用作内燃机和实验室的燃料;因75%的酒精能立即使蛋白质变性(凝固),在医药上常用作消毒剂和防腐剂;乙醇还广泛用作饮料和食品添加剂,但必须注意:不能超量饮用,以免引起酒精中毒,青少年尤其不宜饮用含酒精的饮料;工业酒精中含有毒性的甲醇,决不能饮用。

【乙醇的工业制法】

我国劳动人民早在几千年前就掌握了发酵酿酒术,至今,发酵法仍是制备乙醇的重要方法。发酵法以富含淀粉的各种谷物和野生果实为原料,经下列过程成为发酵液:

发酵液内含乙醇10~15%,发酵液经蒸馏可得含95.6%的乙醇和4.4%水的恒沸液液,称为工业酒精。目前工业上大量生产的乙醇,是以石油裂解气中的乙烯为原料利用水化法制得的(催化剂为硫酸或磷酸):

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