Bài 24. Ethylic alcohol
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 24. ETHYLIC ALCOHOL
Mở đầu
Câu hỏi
Cồn y tế và các đồ uống chứa cồn (bia, rượu, …) đều có chứa ethylic alcohol. Ethylic alcohol là gì? Ethylic alcohol được điều chế như thế nào? Hợp chất này có tính chất và ứng dụng gì?
Ethylic alcohol hay còn gọi là ethyl alcohol (ethanol), có công thức phân tử là C2H6O, công thức cấu tạo là
Ảnh
* Có thể điều chế ethylic alcohol theo các cách sau: - Len men tinh bột (gạo, ngô, …)
Ảnh
(C6H10O5)n + nH2O acid/enzyme−−−−−−−→nC6H12O6 C6H12O6 enzyme−−−→2C2H5OH + 2CO2 - Cho khí ethylene tác dụng với nước có xúc tác acid CH2 = CH2 + H2Oacid−→C2H5OH
* Tính chất vật lí - Ethylic alcohol là chất lỏng, không màu, sôi ở 78,3oC, nhẹ hơn nước, tan vô hạn trong nước, hòa tan được một số chất như xăng, dầu hỏa, … * Tính chất hóa học - Phản ứng cháy tạo sản phẩm gồm khí carbon dioxide và nước, tỏa nhiều nhiệt. - Phản ứng với sodium giải phóng khí hydrogen.
1. Công thức phân tử, công thức cấu tạo của ethylic alcohol
1.1.Công thức phân tử
Ethanol (còn gọi là rượu etylic , rượu ngũ cốc , rượu uống , hay đơn giản là rượu ) là một hợp chất hữu cơ có công thức hóa học CH 3 CH 2 OH . Nó là một loại rượu , với công thức của nó cũng được viết là C 2 H 5 OH , C 2 H 6 O hoặc EtOH, trong đó Et là viết tắt của ethyl . Ethanol là chất lỏng không màu , dễ bay hơi , dễ cháy, có mùi đặc trưng giống rượu vang và vị hăng . Trong tự nhiên, đường nho bị phân hủy khi lên men hoặc nấm men thành rượu hoặc axit cacbonic mà không cần thêm bất cứ thứ gì. Là một chất ức chế thần kinh , nó là thành phần hoạt chất trong đồ uống có cồn , và là loại thuốc được tiêu thụ nhiều thứ hai trên toàn cầu sau caffeine
1.2.Công thức cấu tạo
Ảnh
1.3.Câu hỏi thảo luận 1
Quan sát Hình 24.1, hãy nhận xét về công thức cấu tạo của ethylic alcohol.
Ảnh
Đặc điểm công thức cấu tạo là có chứa 1 nhóm -OH.
1.4.Câu hỏi củng cố
Từ các công thức phân tử CH4O và C3H8O, hãy viết công thức cấu tạo của các chất có đặc điểm cấu tạo tương tự ethylic alcohol
Ảnh
2. Tính chất vật lí của ethylic alcohol – độ cồn
2.1.Lý thuyết
Rượu ethylic là một chất lỏng, không màu, trong suốt, không mùi và đặc trưng, vị cay, nhẹ hơn nước (khối lượng riêng 0,7936 g/ml ở 15 độ C), dễ bay hơi (sôi ở nhiệt độ 78,39 độ C), hóa rắn ở -114,15 độ C, tan trong nước vô hạn, tan trong ether và chloroform, hút ẩm, dễ cháy, khi cháy không có khói và ngọn lửa có màu xanh da trời. Sở dĩ rượu ethylic tan vô hạn trong nước và có nhiệt độ sôi cao hơn nhiều so với ester hay aldehyde có khối lượng phân tử xấp xỉ là do sự tạo thành liên kết hydro giữa các phân tử rượu với nhau và với nước. Ethanol có tính khúc xạ hơi cao hơn so với của nước, với hệ số khúc xạ là 1,36242 (ở λ=589,3 nm và 18,35 °C)
2.2.Tính chất dung môi
Ethanol là một dung môi linh hoạt, có thể pha trộn với nước và các dung môi hữu cơ khác như acid acetic, acetone, benzen, carbon tetrachlorua, chloroform, diethyl ether, ethylen glycol, glycerol, nitromethan, pyridin và toluen. Nó cũng có thể trộn với các hydrocarbon béo nhẹ như pentan và hexan, và với các chloride béo như trichloroethan và tetrachloroethylen
Tính hòa tan của ethanol với nước trái ngược với tính không thể trộn lẫn của các chất cồn có chuỗi dài hơn (có từ 5 nguyên tử cácbon trở lên), tính chất không thể trộn lẫn này giảm mạnh khi số nguyên tử carbon tăng
2.3.Câu hỏi thảo luận 2
Dựa vào yếu tố nào để biết ethylic alcohol nhẹ hơn nước?
Khối lượng riêng của ethylic alcohol là 0,789 g/mL nhỏ hơn khối lượng riêng của nước là 1g/mL. → Ethylic alcohol nhẹ hơn nước.
2.4.Câu hỏi thảo luận 3
Trong quá trình nấu rượu thủ công có công đoạn chưng cất rượu (đun nóng và ngưng tụ để thu được rượu) bằng dụng cụ chuyên dụng. Hãy cho biết quá trình chưng cất rượu nêu trên dựa vào tính chất vật lí nào của ethylic alcohol. Giải thích.
- Quá trình chưng cất rượu nêu trên dựa vào tính chất dễ bay hơi của ethylic alcohol (nhiệt độ sôi của rượu là 78oC). - Giải thích: Khi đun nóng đên tầm 78oC rượu ethylic alcohol có nhiệt độ sôi thấp hơn nên sẽ bay hơi trước. Ta dẫn ethylic alcohol bay hơi vào nơi ngưng tụ sẽ thu được ethylic alcohol dạng lỏng.
2.5.Câu hỏi thảo luận 4
Xăng sinh học là sản phẩm trộn cồn sinh học được sản xuất từ các nguyên liệu sinh học như phoi bào, mùn cưa,... (có thành phần chủ yếu là ethylic alcohol) vào xăng A92 theo tỉ lệ thể tích nhất định. Theo em, nhờ tính chất vật lí nào của ethylic alcohol mà nhà sản xuất pha trộn được xăng E5 (xăng sinh học)?
Do ethylic alcohol tan được trong xăng nên nhà sản xuất mới pha trộn được xăng E5.
2.6.Câu hỏi thảo luận 5
Xăng sinh học là sản phẩm trộn cồn sinh học được sản xuất từ các nguyên liệu sinh học như phoi bào, mùn cưa,... (có thành phần chủ yếu là ethylic alcohol) vào xăng A92 theo tỉ lệ thể tích nhất định. Theo em, nhờ tính chất vật lí nào của ethylic alcohol mà nhà sản xuất pha trộn được xăng E5 (xăng sinh học)?.
Độ cồn (độ rượu) là số mililit ethylic alcohol nguyên chất có trong 100 mL dung dịch ở 20oC. Dựa vào khả năng tan vô hạn trong nước của ethylic alcohol để làm cơ sở pha loãng ethylic alcohol thành dung dịch ethylic alcohol 45°.
2.7.Vận dụng
Giải thích vì sao có thể dùng cồn (cồn y tế, cồn công nghiệp, …) để tẩy vết sơn tường bị dính trên quần áo. Hãy trình bày cách tẩy sạch vết sơn này.
- Cồn có thể hòa tan được sơn tường nên được dùng để tẩy vết sơn tường bị dính trên quần áo. - Để tẩy sạch hiệu quả cần phải dùng cồn 90 độ trở lên đổ vào vết sơn. Sau đó, cần vò mạnh để lớp sơn được bong ra. Cuối cùng, giặt lại quần áo như bình thường.
Ảnh
2.8.Câu hỏi củng cố
Cồn có tác dụng diệt khuẩn tốt nên thường dùng để khử khuẩn. Hình bên dưới là cồn 70o, hãy cho biết ý nghĩa của kí hiệu “cồn 70o”
Tức là: Ở 20oC, có 70mL ethyic alcohol nguyên chất có trong 100mL dung dịch
Ảnh
3. Tính chất hóa học của ethylic alcohol
3.1.Lý thuyết
- Rượu etylic tác dụng mạnh với oxi khi đốt nóng.
- Rượu etylic tác dụng được với natri, giải phóng khí hiđro.
2CH3-CH2-OH + 2Na --> 2CH3-CH2-ONa + H2
C2H6O + 3O2 --> 2CO2 + 3H20
- Axit axetic tác dụng với rượu etylic tạo ra etyl axetat.
CH3COOH + C2H5OH ---> CH3COOC2H5 + H2O
( phản ứng 2 chiều)
3.2.Câu hỏi thảo luận 6
Nêu hiện tượng ở Thí nghiệm 1 và cho biết vì sao ethylic alcohol được sử dụng làm nhiên liệu. Thí nghiệm 1. Đốt cháy ethylic alcohol bằng oxygen trong không khí Dụng cụ và hóa chất: cồn 96o, đĩa thủy tinh, que đóm dài. Tiến hành thí nghiệm: Cho khoảng 2 mL cồn vào đĩa thủy tinh rồi đốt (cồn dễ cháy, chú ý khi châm lửa và giữ khoảng cách an toàn)
Ảnh
Hiện tượng: Cồn cháy với ngọn lửa màu xanh, tỏa nhiều nhiệt. Phương trình hóa học: C2H6O + 3O2 to→2CO2 + 3H2O Ethylic alcohol được dùng làm nhiên liệu vì dễ cháy, khi cháy tỏa nhiều nhiệt.
3.3.Câu hỏi thảo luận 7
Nêu hiện tượng của Thí nghiệm 2. Thí nghiệm 2: Ethylic alcohol phản ứng với sodium (Na) Dụng cụ và hoá chất: ống nghiệm, giá đỡ ống nghiệm, ethylic alcohol, kim loại sodium. Tiến hành thí nghiệm: Cho khoảng 3 mL ethylic alcohol vào ống nghiệm rồi cho tiếp một mẫu sodium nhỏ bằng hạt đậu xanh vào ống nghiệm đã chứa ethylic alcohol.
Hiện tượng: Mẩu Na tan dần và có bọt khí. Phương trình hóa học: 2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2
4. Điều chế và ứng dụng của ethylic alcohol
4.1.Điều chế
Phương pháp 1: Rượu etylic được điều chế rượu làm đồ uống
Để điều chế rượu làm đồ uống, người ta kết hợp tinh bột hoặc đường glucozo, xúc tác là men rượu để thu được rượu etylic theo phương trình sau:
Tinh bột/ đường (men) —> Rượu etylic
Phương pháp 2: Sản xuất rượu phục vụ ngành công nghiệp
Để điều chế rượu phục vụ ngành công nghiệp, người ta cho etilen cộng hợp với nước, với chất xúc tác là axit theo phương trình sau:
CH2 = CH2 + H2O (axit) → C2H5OH
4.2.Ứng dụng
Ảnh
4.3.Câu hỏi thảo luận 8
Theo em, ethylic alcohol dùng để sản xuất đồ uống có cồn sẽ được điều chế theo cách nào?
Ethylic alcohol dùng để sản xuất đồ uống có cồn sẽ được điều chế bằng cách lên men tinh bột hoặc lên men hoa quả nhiều glucose.
4.4.Câu hỏi thảo luận 9
Hãy cho biết thêm một số ứng dụng của ethylic alcohol.
Ethylic alcohol có nhiều ứng dụng trong đời sống như: làm dung môi trong các ngành mĩ phẩm, dược phẩm, ...; dùng làm nhiên liệu để đun nấu hay chạy một số động cơ, ...; làm nguyên liệu sản xuất giấm ăn, rượu, bia, ...
4.5.Câu hỏi thảo luận 10
Em hãy cho biết thêm một số tác hại khi lạm dụng rượu, bia.
Nếu lạm dụng rượu, bia sẽ làm ảnh hưởng xấu nhiều mặt: sức khoẻ bị suy giảm (có nguy cơ mắc các bệnh về gan, thận, tim mạch, ung thư,...), mất kiểm soát bản thân, dễ gây tai nạn giao thông và ảnh hưởng đến việc học tập, công tác,...
5.Dặn dò
Dặn dò
Ảnh
Dặn dò:
Các em đọc kĩ bài mới nhé!
Cảm ơn
Ảnh