Als Lieferant der Verbindung mit CAS: 64 - 17 - 5, das Ethanol ist, werde ich oft nach den Reaktionsprodukten gefragt, wenn Ethanol mit anorganischen Salzen reagiert. In diesem Blog -Beitrag werde ich mich mit den verschiedenen Aspekten dieser Reaktionen befassen und die Wissenschaft dahinter und die gebildeten Produkte untersuchen.
Ethanol verstehen (CAS: 64 - 17 - 5)
Ethanol mit der chemischen Formel (C_ {2} H_ {5} OH) ist eine flüchtige, brennbare, farblose Flüssigkeit mit einem charakteristischen Geruch. Es wird in zahlreichen Branchen, einschließlich Pharmazeutika, Kosmetik und als Kraftstoffzusatz, häufig eingesetzt. Als Lieferant verstehe ich die Bedeutung seiner Eigenschaften und die Reaktionen, die sie durchführen können, insbesondere bei anorganischen Salzen.
Reaktionen mit verschiedenen anorganischen Salzen
1. Reaktion mit Natriumchlorid ((NaCl))
Natriumchlorid ist eines der häufigsten anorganischen Salze. Wenn Ethanol mit Natriumchlorid in Kontakt kommt, gibt es im Allgemeinen keine signifikante chemische Reaktion unter normalen Bedingungen. Ethanol kann Natriumchlorid in gewissem Maße auflösen und eine homogene Lösung bilden. Die Löslichkeit von Natriumchlorid in Ethanol ist im Vergleich zu seiner Löslichkeit im Wasser relativ niedrig. Dies liegt daran, dass das Ethanolmolekül eine nicht-polare Ethylgruppe ((C_ {2} H_ {5}-)) und eine polare Hydroxylgruppe ((-OH)) hat. Der nicht polare Teil des Ethanolmoleküls verringert seine Fähigkeit, mit den ionischen Natrium- und Chloridionen in Natriumchlorid zu interagieren.
In einer Lösung von Ethanol und Natriumchlorid umgeben die Ethanolmoleküle das Natrium- und Chloridionen durch einen Prozess, der als Solvatation bezeichnet wird. Die polaren Hydroxylgruppen von Ethanol werden von den geladenen Ionen angezogen, wobei das Sauerstoffatom der Hydroxylgruppe von den Natriumionen angezogen wird ((na^{+})) und das Wasserstoffatom der Hydroxylgruppe, die von den Chloridionen angezogen werden ((Cl^{-})). Die Gesamtlöslichkeit ist jedoch aufgrund der nicht polaren Natur der Ethylgruppe begrenzt.
2. Reaktion mit Calciumchlorid ((CACL_ {2}))
Calciumchlorid ist ein hygroskopisches Salz. Wenn Ethanol mit Calciumchlorid reagiert, kann es einen Komplex bilden. Calciumchlorid kann Wasser aus Ethanol absorbieren, wenn das Ethanol Spuren in Wasser enthält. Diese Eigenschaft wird zur Reinigung von Ethanol verwendet. Die Reaktion kann wie folgt dargestellt werden:
;
wobei (n) je nach Bedingungen 1, 2, 4 oder 6 sein kann. In Gegenwart von Ethanol hilft das Wasser -Absorbungskapazität von Calciumchlorid bei der Erzielung eines wasserfreieren Ethanols.
Darüber hinaus kann Calciumchlorid ein Clathrat bilden - wie Struktur mit Ethanol. Die Calciumionen ((Ca^{2 +})) können mit den Sauerstoffatomen der Ethanolmoleküle koordinieren, und die Chloridionen ((Cl^{-})) interagieren mit den Wasserstoffatomen der Hydroxylgruppe des Ethanols. Diese Wechselwirkung führt zu einem Komplex, der in einigen industriellen Prozessen verwendet werden kann, z. B. bei der Herstellung bestimmter Katalysatoren oder bei der Trennung von Ethanol von anderen organischen Verbindungen.
3. Reaktion mit Kupfer (ii) Sulfat ((CUSO_ {4}))
Wenn Ethanol mit Kupfer (II) -Sulfat in Gegenwart eines Oxidationsmittels reagiert, kann eine Redoxreaktion auftreten. Kupfer (ii) Sulfat kann unter bestimmten Bedingungen als Oxidationsmittel wirken. Ethanol kann zu Acetaldehyd ((ch_ {3} cho)) oder Essigsäure ((ch_ {3} cooh)) oxidiert werden. Die Reaktion wird oft in einem sauren Medium durchgeführt.
Die Gesamtreaktion der Ethanoloxidation durch Kupfer (II) -Ionen in einer sauren Lösung kann in Schritten dargestellt werden. Erstens wird Ethanol zu Acetaldehyd oxidiert:
[C_ {this {2} H_ {5} H ++#2+} \ rightarrow ch_ {3}#}+Little+}+2H^{+}]
Dann kann das Acetaldehyd weiter zu Essigsäure oxidiert werden:
[Ch_ {3cho+cu^{2 ++ H_ {2} o ndrewrrow ch_ {3} coh+oh cur^+{+{+h'h^}
Die Kupfer (II) -Ionen werden dabei auf Kupfer (i) -Ionen reduziert. Diese Reaktion ist bei einigen analytischen Chemie -Techniken wichtig, bei denen die Änderung des Oxidationszustands von Kupfer verwendet werden kann, um das Vorhandensein von Ethanol nachzuweisen.
Anwendungen dieser Reaktionen
Die Reaktionen zwischen Ethanol und anorganischen Salzen haben verschiedene Anwendungen. In der pharmazeutischen Industrie ist die Reinigung von Ethanol unter Verwendung von Calciumchlorid von entscheidender Bedeutung, um ein hohes Reinheitsethanol für Arzneimittelformulierungen zu erhalten. Die Redoxreaktion zwischen Ethanol und Kupfer (II) -Sulfat kann bei Alkoholtests verwendet werden. Wenn eine Person in einen Alkoholezer bläst, reagiert das Ethanol in ihrem Atem mit einem chemischen Reagenz, das Kupfer (II) -Ionen enthält. Die Änderung der Farbe des Reagenzs aufgrund der Reduzierung von Kupfer (II) zu Kupfer (i) ist proportional zur Menge an Ethanol im Atem, was die Messung des Blutalkoholgehalts ermöglicht.
In der chemischen Herstellungsindustrie kann die Solvation von anorganischen Salzen in Ethanol in der Synthese neuer Verbindungen verwendet werden. Beispielsweise kann der zwischen Ethanol und Kalziumchlorid gebildete Komplex als Vorlage in der Synthese einiger poröser Materialien verwendet werden.
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Referenzen
- Atkins, PW & de Paula, J. (2006). Physikalische Chemie. Oxford University Press.
- McMurry, J. (2008). Organische Chemie. Brooks/Cole Cengage Lernen.
- Housecroft, CE & Sharpe, AG (2008). Anorganische Chemie. Pearson Ausbildung.