Công Thức Cấu Tạo và Định Nghĩa Ethanol (C2H5OH)
Ethanol, còn được gọi là ethyl alcohol, là một hợp chất hữu cơ quen thuộc với nhiều ứng dụng quan trọng. Nó là một chất lỏng không màu, có mùi đặc trưng và tan vô hạn trong nước. Điểm sôi của ethanol là 78.3°C.
Công thức phân tử của ethanol là C2H6O. Tuy nhiên, để hiểu rõ hơn về tính chất của nó, chúng ta cần xem xét công thức cấu tạo.
Tính Chất Vật Lý Của Ethanol
Ethanol có những tính chất vật lý đặc trưng sau:
- Trạng thái: Chất lỏng không màu.
- Mùi: Mùi đặc trưng của rượu.
- Độ tan: Tan vô hạn trong nước.
- Điểm sôi: 78.3°C.
- Độ rượu: Số ml ethanol có trong 100ml dung dịch rượu.
Cấu trúc phân tử của ethanol đóng vai trò quan trọng trong việc xác định các tính chất này. Nhóm -OH (hydroxyl) trong phân tử ethanol là yếu tố quyết định nhiều phản ứng hóa học đặc trưng của nó.
Tính Chất Hóa Học Quan Trọng Của Ethanol
Ethanol tham gia vào nhiều phản ứng hóa học quan trọng:
1. Phản Ứng Cháy:
Ethanol dễ cháy trong oxy, tạo ra nhiệt lượng lớn, nước và khí carbon dioxide.
C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
2. Phản Ứng Với Natri:
Ethanol phản ứng với natri kim loại, giải phóng khí hydro.
2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2
3. Phản Ứng Este Hóa (Với Axit Acetic):
Ethanol phản ứng với axit acetic (CH3COOH) tạo thành ethyl acetate (một este) và nước. Phản ứng này thường cần xúc tác axit sulfuric đặc.
CH3COOH + C2H5OH ⇌ CH3COOC2H5 + H2O
Điều Chế Ethanol
Ethanol có thể được điều chế bằng nhiều phương pháp khác nhau, bao gồm:
- Lên men tinh bột (từ ngũ cốc, đường): Quá trình này sử dụng enzyme để chuyển đổi tinh bột thành đường, sau đó đường được lên men bởi nấm men để tạo ra ethanol.
- Hydrat hóa ethylene: Ethylene (C2H4) phản ứng với nước (H2O) dưới xúc tác axit để tạo ra ethanol.
Ứng Dụng Rộng Rãi Của Ethanol
Ethanol có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống và công nghiệp:
- Dung môi: Ethanol là một dung môi tốt cho nhiều chất hữu cơ.
- Nhiên liệu: Ethanol được sử dụng làm nhiên liệu hoặc phụ gia nhiên liệu (ví dụ: xăng E5, E10).
- Nguyên liệu hóa học: Ethanol là nguyên liệu để sản xuất nhiều hóa chất khác.
- Sát trùng: Ethanol được sử dụng làm chất khử trùng trong y tế và vệ sinh.
- Đồ uống có cồn: Ethanol là thành phần chính trong đồ uống có cồn.