乙醇和乙酸的区别

乙醇物理性质

  乙醇是一种很好的溶剂,既能溶解许多无机物,又能溶解许多有机物,所以常用乙醇来溶解植物色素或其中的药用成分,也常用乙醇作为反应的溶剂,使参加反应的有机物和无机物均能溶解,增大接触面积,提高反应速率。例如,在油脂的皂化反应中,加入乙醇既能溶解NaOH,又能溶解油脂,让它们在均相(同一溶剂的溶液)中充分接触,加快反应速率,提高反应限度。
  乙醇的物理性质主要与 其低碳直链醇的性质有关。分子中的羟基可以形成氢键,因此乙醇黏度很大,也不及相近相对分子质量的有机化合物极性大。室温下,乙醇是无色易燃,且有特殊香味的挥发性液体。
  λ=589.3nm和18.35°C下,乙醇的折射率为1.36242,比水稍高。
  作为溶剂,乙醇易挥发,且可以与水、乙酸、丙酮、苯、四氯化碳、氯仿、乙醚、乙二醇、甘油、硝基甲烷、吡啶和甲苯等溶剂混溶。此外,低碳的脂肪族烃类如戊烷和己烷,氯代脂肪烃如1,1,1-三氯乙烷和四氯乙烯也可与乙醇混溶。随着碳数的增长,高碳醇在水中的溶解度明显下降。
  由于存在氢键,乙醇具有潮解性,可以很快从空气中吸收水分。羟基的极性也使得很多离子化合物可溶于乙醇中,如氢氧化钠、氢氧化钾、氯化镁、氯化钙、氯化铵、溴化铵和溴化钠等。氯化钠和氯化钾则微溶于乙醇。此外,其非极性的烃基使得乙醇也可溶解一些非极性的物质,例如大多数香精油和很多增味剂、增色剂和医药试剂。

化学性质

  酸性(不能称之为酸,不能使酸碱指示剂变色,也不与碱反应,也可说其不具酸性) 乙醇的各种化学式乙醇分子中含有极化的氧氢键,电离时生成烷氧基负离子和质子。
  CH3CH2OH→(可逆)CH3CH?O- + H+
  乙醇的pKa=15.9,与水相近。
  乙醇的酸性很弱,但是电离平衡的存在足以使它与重水之间的同位素交换迅速进行。
  CH3CH2OH+D2O→(可逆)CH3CH2OD+HOD
  因为乙醇可以电离出极少量的氢离子,所以其只能与少量金属(主要是碱金属)反应生成对应的醇金属以及氢气:
  2CH3CH2OH + 2Na→2CH3CH2ONa + H2↑
  乙醇可以和高活跃性金属反应,生成醇盐和氢气。
  醇金属遇水则迅速水解生成醇和碱
  结论:
  (1)乙醇可以与金属钠反应,产生氢气,但不如水与金属钠反应剧烈。
  (2)活泼金属(钾、钙、钠、镁、铝)可以将乙醇羟基里的氢取代出来。
还原性
  乙醇具有还原性,可以被氧化成为乙醛。酒精中毒的罪魁祸首通常被认为是有一定毒性的乙醛,而并非喝下去的乙醇。例如
  2CH3CH2OH + O2 → 2CH3CHO + 2H2O(条件是在催化剂Cu或Ag的作用下加热)
  实际上是乙醇先和氧化铜进行反应,然后氧化铜被还原为单质铜,现象为:黑色氧化铜变成红色。
  乙醇也可被高锰酸钾氧化,同时高锰酸钾由紫红色变为无色。乙醇也可以与酸性重铬酸钾溶液反应,当乙醇蒸汽进入含有酸性重铬酸钾溶液的硅胶中时,可见硅胶由橙红色变为草绿色,此反应现用于检验司机是否醉酒驾车。
酯化反应
  乙醇可以与乙酸在浓硫酸的催化并加热的情况下发生酯化作用,生成乙酸乙酯(具有果香味)。
  C2H5OH+CH3COOH-浓H2SO4△(可逆)→CH3COOCH2CH3+H2O(此为取代反应)
  “酸”脱“羧基”,“醇”脱“羟基”上的“氢”
与氢卤酸反应
  乙醇可以和卤化氢发生取代反应,生成卤代烃和水。
  C2H5OH + HBr→C2H5Br + H2O或写成CH3CH2OH + HBr → CH3CH2Br + H-OH
  C2H5OH + HX→C2H5X + H2O
  注意:通常用溴化钠和硫酸的混合物与乙醇加热进行该反应。故常有红棕色气体产生。
氧化反应
  (1)燃烧:发出淡蓝色火焰,生成二氧化碳和水(蒸气),并放出大量的热,不完全燃烧时还生成一氧化碳,有黄色火焰,放出热量
  完全燃烧:C2H5OH+3O2-点燃→2CO2+3H2O
  不完全燃烧:2C2H5OH+5O2—点燃→2CO2+2CO+6H2O
  (2)催化氧化:在加热和有催化剂(Cu或Ag)存在的情况下进行。
  2Cu+O2-加热→2CuO
  C2H5OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O
   即催化氧化的实质(用Cu作催化剂)
  总式:2CH3CH2OH+O2-Cu或Ag→2CH3CHO+2H2O(工业制乙醛)
  乙醇也可被浓硫酸跟高锰酸钾的混合物发生非常激烈的氧化反应,燃烧起来。(切记要注酸入醇,酸与醇的比例是1:3)
消去反应和脱水反应
  乙醇可以在浓硫酸和高温的催化发生脱水反应,随着温度的不同生成物也不同。
  (1)消去(分子内脱水)制乙烯(170℃浓硫酸)制取时要在烧瓶中加入碎瓷片(或沸石)以免爆沸。
  C2H5OH→CH2=CH2↑+H2O
  (2)缩合(分子间脱水)制乙醚(130℃-140℃ 浓硫酸)
  2C2H5OH →C2H5OC2H5 + H2O(此为取代反应)
  脱氢反应;乙醇的蒸汽在高温下通过脱氢催化剂如铜、银、镍或铜-氧化铬时、则脱氢生成醛.

乙酸物理性质

  相对密度(水为1):1.050
  凝固点(℃):16.7
  沸点(℃):118.3
  粘度(mPa.s):1.22(20℃)
  20℃时蒸气压(KPa):1.5
  外观及气味:无色液体,有刺鼻的醋味。
  溶解性:能溶于水、乙醇、乙醚、四氯化碳及甘油等有机溶剂。
  相容性:材料:稀释后对金属有强烈腐蚀性,316#和318#不锈钢及铝可作良好的结构材料。
  国家产品标准号:GB/T 676-2007
  乙酸在常温下是一种有强烈刺激性酸味的无色液体。乙酸的熔点为16.6℃(289.6 K)。沸点117.9℃ (391.2 K)。相对密度1.05,闪点39℃,爆炸极限4%~17%(体积)。纯的乙酸在低于熔点时会冻结成冰状晶体,所以无水乙酸又称为冰醋酸。乙酸易溶于水和乙醇,其水溶液呈弱酸性。乙酸盐也易溶于水。

化学性质

酸性
  羧酸中,例如乙酸,的羧基氢原子能够部分电离变为氢离子(质子)而释放出来,导致羧酸的酸性。乙酸在水溶液中是一元弱酸,酸度系数为4.8,pKa=4.75(25℃),浓度为1mol/L的醋酸溶液(类似于家用醋的浓度)的pH为2.4,也就是说仅有0.4%的醋酸分子是解离的。
  乙酸的酸性促使它还可以与碳酸钠、氢氧化铜、苯酚钠等物质反应。
  2CH3COOH + Na2CO3 =2CH3COONa + CO2 ↑+ H2O
  2CH3COOH + Cu(OH)2=Cu(CH3COO)2 + 2H2O
  CH3COOH + C6H5ONa =C6H5OH (苯酚)+ CH3COONa
二聚物
  乙酸的二聚体,虚线表示氢键
  乙酸的晶体结构显示,分子间通过氢键结合为二聚体(亦称二缔结物),二聚体也存在于120℃的蒸汽状态。二聚体有较高的稳定性,现在已经通过冰点降低测定分子量法以及X光衍射证明了分子量较小的羧酸如甲酸、乙酸在固态及液态,甚至气态以二聚体形式存在。当乙酸与水溶和的时候,二聚体间的氢键会很快的断裂。其它的羧酸也有类似的二聚现象。(两端连接H)
溶剂
  液态乙酸是一个亲水(极性)质子化溶剂,与乙醇和水类似。因为介电常数为6.2,它不仅能溶解极性化合物,比如无机盐和糖,也能够溶解非极性化合物,比如油类或一些元素的分子,比如硫和碘。它也能与许多极性或非极性溶剂混合,比如水,氯仿,己烷。乙酸的溶解性和可混合性使其成为了化工中广泛运用的化学品。
化学反应
  对于许多金属,乙酸是有腐蚀性的,例如铁、镁和锌,反应生成氢气和金属乙酸盐。因为铝在空气中表面会形成氧化铝保护层,所以铝制容器能用来运输乙酸。金属的乙酸盐也可以用乙酸和相应的碱性物质反应,比如最著名的例子:小苏打与醋的反应。除了醋酸铬(II),几乎所有的醋酸盐能溶于水。
  Mg(s)+ 2 CH3COOH(aq)→ (CH3COO)2Mg(aq) + H2(g)NaHCO3(s)+ CH3COOH(aq) →CH3COONa(aq) + CO2(g) + H2O(l)
  乙酸能发生普通羧酸的典型化学反应,特别注意的是,可以还原生成乙醇,通过亲核取代机理生成乙酰氯,也可以双分子脱水生成酸酐。
  同样,乙酸也可以成酯或氨基化合物。如乙酸可以与乙醇在浓硫酸存在并加热的条件下生成乙酸乙酯(本反应为可逆反应,反应类型属于取代反应中的酯化反应)。
  CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + H2O
  440℃的高温下,乙酸分解生成甲烷和二氧化碳或乙烯酮和水。
  乙酸的典型化学反应:
  乙酸与碳酸钠:2CH3COOH+Na2CO3==2CH3COONa+CO2↑+H2O
  乙酸与碳酸钙:2CH3COOH+CaCO3→(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O
  乙酸与碳酸氢钠:NaHCO3+CH3COOH→CH3COONa+H2O+CO2↑
  乙酸与碱反应:CH3COOH+-OH-=CH3COO- +H2O
  乙酸与弱酸盐反应:2CH3COOH+CO32-=2CH3COO- +H2O+CO2↑
  乙酸与活泼金属单质反应:Fe+2CH3COOH→(CH3COO)2Fe+H2↑
  乙酸与氧化锌反应:2CH3COOH+ZnO→(CH3COO)2Zn+H2O
  乙酸与醇反应:CH3COOH+C2H5OH→CH3COOC2H5+H2O(条件是加热,浓硫酸催化,可逆反应) 
  乙酸与锌反应:2CH3COOH +Zn →(CH3COO)2Zn +H2↑
  乙酸与钠反应:2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2↑

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