Định nghĩa về rượu và công thức hóa học của rượu etylic
Rượu là một hợp chất hữu cơ, được gọi là Etanol hay rượu etylic trong hóa học.
Công thức hóa học của rượu: C2H5OH
Bạn đang xem: ✅ Công thức rượu etylic ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐
Công thức phân tử của rượu: CH3-CH2-OH
Khối lượng phân tử: M = 46
Tính chất vật lý của rượu C2H5OH
Rượu etylic (hay còn gọi là etanol) C2H5OH là một chất lỏng, không màu, sôi ở nhiệt độ 78,3 độ C, nhẹ hơn nước, hoàn toàn hòa tan trong nước và có khả năng hòa tan được nhiều chất khác nhau như benzen, iod, …
Khi nói đến rượu, mọi người thường đề cập đến độ cồn của rượu.
Ví dụ: Rượu 30 độ, rượu 40 độ, …
Độ cồn thực tế là số ml rượu etylic tinh khiết có trong 100ml hỗn hợp rượu etylic với nước.
Độ cồn (o) = V C2H5OH. V (C2H5OH + H2O). 100
Ghi chú: V là thể tích đo bằng ml hoặc lít.
Cấu trúc phân tử của rượu etylic C2H5OH
* Công thức cấu trúc của etylic:
Công thức rút gọn của etylic: CH3-CH2-OH
– Trong phân tử, rượu etylic có một nguyên tử H không được liên kết với nguyên tử C mà thay vào đó được liên kết với nguyên tử oxi tạo thành nhóm -OH. Chính nhóm 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 và tạo ra nhiệt nhiều.
Theo phương trình:
C2H5OH + 302 to → to 2CO2 + 3H2O
Tác dụng với kim loại mạnh như Na, K, …
Natri (Na) tác dụng với rượu etylic (C2H5OH) và tạo ra khí H2
Theo phương trình:
2C2H5OH + Na → 2C2H5ONa + H2
Hiện tượng mà ta có thể quan sát được là Natri sẽ tan dần và có khí thoát ra (Hidro). Tác dụng với Axit
Ví dụ: Tác dụng với Axit axetic trong môi trường H2SO4 sẽ tạo ra este và nước
CH3COOH + HO – C2H5 dưới xúc tác H2SO4 => CH3COOC2H5 + H2O
axit axetic etylic etyl axetat
Cấu tạo phân tử rượu C2H5OH etylic
- Công thức cấu trúc (cho hình ảnh cấu trúc phân tử vào)
- Công thức cấu trúc rút gọn CH3-CH2-OH
Trong phân tử rượu etylic có một nguyên tử H không liên kết với nguyên tử C mà thay vào đó liên kết với nguyên tử Oxi tạo thành nhóm -OH. Chính nhóm -OH này làm cho rượu có tính chất hóa học đặc trưng.
Ứng dụng
Rượu etylic (C2H5OH) được sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ ô tô, làm nguyên liệu sản xuất axit axetic, dược phẩm, cao su tổng hợp, là nhiên liệu cho đèn cồn trong phòng thí nghiệm, được sử dụng để pha chế các loại rượu uống, …
Rượu etylic có tác dụng trong việc sản xuất đồ uống (etyl). Hầu hết các loại rượu không thể sử dụng như đồ uống do tính độc (độc tính) của chúng, hoặc được sử dụng như nhiên liệu (metanol) hoặc là dung môi hữu cơ và nguyên liệu cho các sản phẩm khác trong công nghiệp (nước hoa, xà phòng, v.v.). Metanol chủ yếu được sử dụng để sản xuất formaldehyt, một nguyên liệu chất dẻo trong công nghiệp. Etyl axetat được sử dụng để tổng hợp một số hợp chất hữu cơ như axit axetic, ete dietyl, axetat etyl… Do khả năng hòa tan tốt một số hợp chất hữu cơ, etanol được sử dụng để pha chế dược phẩm, nước hoa… Trong cuộc sống hàng ngày, etanol được sử dụng để pha chế các loại đồ uống có độ cồn khác nhau. Rượu etylic được sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ ô tô, đèn cồn trong phòng thí nghiệm. Trong công nghiệp, etanol được sử dụng làm nguyên liệu sản xuất axit axetic, dược phẩm, cao su tổng hợp; dùng để pha chế các loại rượu uống,..
Quy trình sản xuất rượu
Phương pháp sinh học:
Chế biến tinh bột hoặc đường thành etanol. Đó là quá trình lên men đường hoặc ngũ cốc với men nấm để sản xuất rượu.
Công thức hóa học: C6H10O6 ->>2 CH3CH2OH + 2 CO2
Xem thêm : ✅ Công thức it take ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐
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 môi trường chứa khoảng 20% rượu. Nhưng nồng độ rượu trong các sản phẩm cuối cùng có thể tăng lên nhờ quá trình chưng cất.
Phương pháp công nghiệp hóa dầu (công nghệ Hidrat hóa eten)
Cộng hợp eten với nước có axit làm xúc tác
Công thức hóa học: CH2 = CH2 + H2O ->> C2H5OH
a. Phương pháp công nghiệp thường được sử dụng nhất để chế tạo etanol là lên men đường hoặc tinh bột và cộng hợp eten với nước
Lên men đường hoặc tinh bột → Rượu etylic
C6H12O6 → 2CH3CH2OH + 2CO2
Cộng hợp eten với nước có axit làm xúc tác
Tuân theo quy tắc Markovnikof
Phản ứng cần có axit làm xúc tác: H2SO4, H3PO4 (không dùng HX)
CH2 = CH2 + H2O → C2H5OH
Ngoài ra còn có các phương pháp sau:
b. Cộng hidro vào axetaldehyt
CH3CHO + H2
CH3-CH2-OH
Thủy phân C2H5-X, dẫn xuất este
C2H5X + NaOH → C2H5OH + NaCl
CH3COOC2H5 + H2O → C2H5OH + CH3COOH
Biện pháp để nâng cao chất lượng của rượu uống
Trong quá trình sản xuất rượu etylic (C2H5OH), đặc biệt là quá trình sản xuất rượu thủ công, rượu thường chứa một lượng độc tố như aldehyt, metanol, furfural, … Nếu tỷ lệ này vượt quá mức cho phép, nó có thể gây nguy hiểm và gây ra hiện tượng ngộ độc rượu. Do đó, trước khi uống rượu, chúng ta cần thực hiện các biện pháp để giảm thiểu lượng độc tố trong cơ thể. Những người sản xuất rượu cần phải được trang bị 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, chẳng hạn như sử dụng làm nhiên liệu, làm cồn hoặc tạo đông lạnh trong một số quốc gia có công nghệ tiên tiến, rượu được sử dụng là một thành phần không thể thiếu để chống đông bằng.
Sự khác biệt giữa rượu uống và rượu hóa học
Tất nhiên, hai loại rượu này hoàn toàn khác nhau:
- Rượu hóa học là rượu nguyên chất chưa qua xử lý với công thức là: C2H5OH
- Rượu uống là rượu đã trải qua quá trình xử lý
- Dễ hiểu hơn, rượu uống phải trải qua ba giai đoạn chính như dưới đây.
Rượu hữu cơ => Đường => Rượu (Hữu cơ => (C6H10O5)n => C6H12O6 => CH3CH2OH)
Tuy nhiên, tại Việt Nam, để tăng nồng độ cồn cho rượu, người ta thường thực hiện quá trình chưng cất, do đó, rượu ở Việt Nam có nồng độ cao hơn nhiều so với các loại rượu khác trên thế giới.
Tác động của rượu etylic
Etanol và hỗn hợp của nó với nước chứa trên 50% etanol (rượu có độ cồn trên 50) là những chất dễ cháy và dễ bắt lửa. Trong cơ thể con người, etanol được chuyển hóa thành axít axetic do men alcohol dehydrogenase phân hủy rượu, sau đó biến thành axetaldehyt thông qua men axetaldehyd dehydrogenase. Axetaldehyt là một chất có độc tính cao hơn so với etanol. Axetaldehyt cũng liên quan đến hầu hết các triệu chứng lâm sàng liên quan đến rượu. Mối liên hệ giữa rượu và nguy cơ mắc các bệnh xơ gan, ung thư và nghiện rượu đã được nêu ra. Mặc dù etanol không phải là chất độc có độc tính cao, nhưng nó có thể gây tử vong khi nồng độ cồn trong máu đạt tới 0,4%. Nồng độ cồn từ 0,5% trở lên thường gây tử vong. Nồng độ dưới 0,1% có thể gây tình trạng say, nồng độ từ 0,3-0,4% gây nôn mửa. Ở nhiều quốc gia, có luật quy định về nồng độ cồn trong máu khi lái xe hoặc làm việc với các máy móc và thiết bị nặng, thông thường giới hạn dưới 0,05% hoặc 0,08%. Rượu metylic hoặc metanol rất độc hại, không phụ thuộc vào cơ thể con người theo cách nào (qua da, hô hấp, tiêu hóa). Mối quan hệ tỷ lệ thuận giữa etanol và sự phát triển của vi khuẩn Acinetobacter baumannii, vi khuẩn gây viêm phổi, viêm màng não và các viêm nhiễm hệ thống. Phát hiện này đối lập với quan niệm chung rằng uống rượu có thể tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn gây bệnh lây nhiễm. (Smith và Snyder, 2005)
Bài tập về etylic C2H5OH
* Bài 2 trang 139 sách giáo trình hoá 9: Trong các chất sau: CH3 – CH3, CH3 – CH2OH, C6H6, CH3 – O – CH3, chất nào có phản ứng với Na? Viết phương trình hóa học.
* Lời giải bài 2 trang 139 sách giáo trình hoá 9:
– Chỉ có rượu etylic phản ứng với Na theo phương trình:
2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑
Bài 3 trang 139 sách giáo trình hoá 9: Có ba ống nghiệm: Ống 1 chứa rượu etylic, ống 2 chứa rượu 96o, và ống 3 chứa nước. Cho Na dư vào các ống nghiệm trên, viết các phương trình hóa học.
* Lời giải bài 3 trang 139 sách giáo trình hoá 9:
– Các phản ứng hóa học:
* Ống 1: Rượu etylic phản ứng với Na
2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑
Xem thêm : ✅ CÔNG THỨC TOÁN TIỂU HỌC ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
* Ống 2: Rượu 96o phản ứng với Na ⇒ Tiếp tục với C2H5OH và H2O phản ứng với Na
2H2O + 2Na → 2NaOH + H2↑
2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑
* Ống 3: Nước phản ứng với Na
2H2O + 2Na → 2NaOH + H2↑
Bài 4 trang 139 sách giáo trình hoá 9: Trên các chai chứa rượu thường có ghi các số như 45o, 18o, 12o.
a) Hãy giải thích ý nghĩa của các số này.
b) Tính số ml rượu etylic có trong 500ml chai rượu 45o.
c) Có thể pha được bao nhiêu lít rượu 25o từ 500ml chai rượu 45o.
* Lời giải bài 4 trang 139 sách giáo trình hoá 9:
a) Các số 45o, 18o, 12o có ý nghĩa là trong 100ml chứa 45ml, 18ml, 12ml rượu tinh khiết.
b) Số ml rượu etylic có trong 500ml chai rượu 45o là: 500.(45/100) = 225 ml.
c) Theo như câu b): Trong 500ml chai rượu 45o có 225ml rượu tinh khiết.
⇒ Số ml rượu 25o có thể pha chế từ 500ml chai rượu 45o (hoặc từ 225ml rượu tinh khiết) là: 225.(100/25) = 900ml.
Bài 5 trang 139 sách giáo trình 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 để phản ứng trên biết oxi chiếm 20% thể tích không khí.
* Lời giải bài 5 trang 139 sách giáo trình hoá 9:
a) Phương trình hóa 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
– Phân theo bài toán, ta có: nC2H6O = 9,2/46 = 0,2 (mol)
– Theo phương trình phản ứng: nCO2 = 2.nC2H6O = 2.0,2 = 0,4 (mol)
⇒ VCO2 (đktc) = 0,4.22,4 = 8,96 (lít)
b) Theo phương trình phản ứng: 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 một thành phần tạo nên cảm giác say trong các đồ uống chứa cồn. Các cặn bã khô được tìm thấy trong những bình gốm có niên đại 9000 năm ở vùng phía bắc Trung Quốc cho thấy rằng việc sử dụng các loại đồ uống chứa cồn đã tồn tại trong thời kỳ đồ đá mới. Việc chiết etanol dạng tinh khiết điển hình đã được thực hiện lần đầu tiên bởi các nhà giả kim thuật Hồi giáo và họ đã phát triển nghệ thuật chưng cất rượu trong thời kỳ chế độ Khalip (vương quốc Hồi giáo) thời kỳ Abbasi. Ghi chú của Jabir Ibn Hayyan (Geber) (721-815) đã đề cập đến khả năng cháy của hơi từ rượu sôi. Al-Kindī (801-873) cũng đã mô tả quá trình chưng cất rượu một cách rõ ràng. Khả năng tách etanol ra khỏi nước để tạo ra các dạng rượu chứa tới 96% etanol đã được Johann Tobias Lowitz đạt được vào năm 1796 bằng cách lọc rượu chưng cất qua than tổ ong.
Antoine Lavoisier mô tả etanol như là một hợp chất của cacbon, hiđro và oxi, và vào năm 1807, Nicolas-Théodore de Saussure xác định công thức hóa học cho etanol. Vào năm 1858, Archibald Scott Couper đã công bố công thức cấu trúc của etanol: điều này đã làm cho etanol trở thành một trong những hợp chất hóa học đầu tiên có cấu trúc hóa học được xác định.
Etanol được tổng hợp nhân tạo lần đầu tiên bởi Michael Faraday vào năm 1825. Ông phát hiện ra rằng axit sulfuric có thể hấp thụ một lượng lớn khí etilen. Kết quả đã được gửi cho Henry Hennel ở Anh, người đã tìm ra etanol trong “axit loại sulphovinic” (ethyl hydro sulfat). Năm 1828, Hennell và nhà hóa học người Pháp Georges-Simon Sérullas đã đồng thời phát hiện ra rằng axit sulphovinic có thể phân hủy thành etanol. Do đó, Faraday được coi là người đã phát hiện etanol được tổng hợp từ etilen (thành phần chính của khí than) thông qua quá trình hydrat hóa xúc tác axit, một quá trình được sử dụng để sản xuất etanol quy mô công nghiệp ngày nay.
Rượu Etylic đã được sử dụng làm nhiên liệu cho đèn từ khoảng năm 1840 ở Hoa Kỳ, nhưng thuế cồn công nghiệp trong thời kỳ nội chiến đã khiến việc sử dụng này trở nên không kinh tế. Thuế này đã được thay thế vào năm 1906. Etanol được sử dụng làm nhiên liệu động cơ từ khoảng năm 1908, khi ô tô Ford Model T có thể chạy bằng cả xăng và etanol. Etanol được sử dụng trong công nghiệp thường được sản xuất từ etilen.
Nguồn: https://vatlytuoitre.com
Danh mục: Định luật
