Rượu etylic hay còn gọi là ethanol C2H5OH. Là một trong những hợp chất hữu cơ quan trọng nhất trong hóa học và đời sống. Với tính chất đặc biệt của nhóm hydroxyl (-OH) gắn vào mạch hydrocarbon, cho nên không những sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp, y tế, thực phẩm lại còn thể hiện nhiều tính chất hóa học thú vị. Hiểu rõ các phản ứng hóa học của rượu etylic giúp khai thác hiệu quả và an toàn loại hợp chất này trong thực tiễn.
Rượu etylic là gì
Rượu etylic C2H5OH là một hợp chất hữu cơ thuộc nhóm ancol, chứa nhóm chức hydroxyl (-OH) gắn vào mạch hydrocarbon. Rượu etylic là chất lỏng không màu, có mùi đặc trưng, dễ bay hơi, tan vô hạn trong nước và dễ cháy.
Tính chất vật lý
- Nhiệt độ sôi 78,3°C.
- Tan tốt trong nước do nhóm -OH tạo liên kết hydro với phân tử nước.
- Là dung môi phổ biến cho nhiều hợp chất hữu cơ và vô cơ.
Tính chất hóa học của rượu etylic
Rượu etylic có những tính chất hóa học đặc trưng, phản ánh tính chất của nhóm hydroxyl và phần hydrocarbon trong phân tử.
1. Phản ứng với kim loại kiềm
Rượu etylic phản ứng với kim loại kiềm như Na hoặc K, giải phóng khí hydro và tạo thành ancolat.
Phương trình phản ứng
2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑
Phản ứng này chứng tỏ nhóm -OH trong rượu etylic có tính axit yếu.
2. Phản ứng với axit vô cơ mạnh
Khi đun nóng thì rượu etylic phản ứng với axit vô cơ tạo thành este.
Ví dụ tạo este với axit acetic
C2H5OH + CH3COOH → CH3COOC2H5 + H2O
(ethanol phản ứng với axit acetic tạo ethyl acetate).
3. Phản ứng tách nước
- Rượu etylic có thể tách nước theo hai cách
a. Tách nước nội phân tử
- Đun nóng với H2SO4 đặc ở 170°C, tạo alkene
- C2H5OH → C2H4 + H2O
- (ethanol thành ethene).
b. Tách nước liên phân tử
- Đun nóng với H2SO4 đặc ở 140°C, tạo ete
- 2C2H5OH → C2H5OC2H5 + H2O
- (ethanol thành diethyl ether).
4. Phản ứng cháy
- Rượu etylic dễ cháy trong không khí, tạo carbon dioxide và nước, đồng thời giải phóng năng lượng lớn.
- Phương trình phản ứng
- C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O + nhiệt
5. Phản ứng oxi hóa
- Rượu etylic có thể bị oxi hóa bởi các chất oxi hóa mạnh như KMnO4 hoặc K2Cr2O7 trong môi trường axit.
Oxi hóa không hoàn toàn
- Tạo aldehyde (acetaldehyde)
- C2H5OH + [O] → CH3CHO + H2O
Oxi hóa hoàn toàn
- Tạo acid acetic
- CH3CHO + [O] → CH3COOH
6. Phản ứng với axit clohydric HCl
Rượu etylic phản ứng với HCl có xúc tác ZnCl2 tạo ethyl chloride
C2H5OH + HCl → C2H5Cl + H2O
Rượu etylic tác dụng được với dãy hóa chất nào
Dựa vào tính chất hóa học đã nêu, rượu etylic có thể tác dụng với các hóa chất sau
- Kim loại kiềm như natri (Na), kali (K).
- Axit vô cơ như HCl, H2SO4; axit hữu cơ như CH3COOH.
- Chất oxi hóa mạnh như KMnO4, K2Cr2O7.
- Các chất tham gia phản ứng tạo este như axit acetic.
- Các chất tham gia phản ứng thế nhóm -OH như PCl5, HCl.
Ứng dụng của rượu etylic
- Trong công nghiệp là nguyên liệu sản xuất hóa chất như ethyl acetate, acetic acid.
- Trong đời sống sử dụng làm cồn sát khuẩn, nhiên liệu sinh học, dung môi hòa tan.
- Trong thực phẩm lại là thành phần chính của đồ uống có cồn như rượu bia.
Rượu etylic là một hợp chất hữu cơ đơn giản nhưng có nhiều ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp và đời sống. Những tính chất hóa học như phản ứng với kim loại kiềm, axit, oxi hóa và tách nước thể hiện rõ ràng vai trò linh hoạt của rượu etylic trong nhiều phản ứng hóa học. Với những ứng dụng quan trọng và tiềm năng, là một hợp chất không thể thiếu trong hóa học hiện đại.