Формула этилового спирта и метилового

Этанол, или как его ещё называют, этиловый спирт – данный продукт состоит из одного атома и имеет химическую формулу C 2 H 5 OH. По ГОСТу этанол является жидкостью, не имеющей цвета, с характерным запахом, притом легко воспламеняется. Также данный продукт является ключевым компонентом в производстве алкогольной продукции. Химическая формула спирта выглядит следующим образом C2H5OH.

Немного истории

Впервые алкоголь упоминается ещё в библейских летописях. Так что именно в те времена и считаются официальным зарождением производства различных алкогольных напитков. В XIV веке происходит множество открытий, связанных с получением этанола.

Этапы развития:

  • В середине XIV века европейских алхимик Вилльгером смог получить этанол из винного напитка.
  • В конце того же века итальянский купец, привезший послов в Россию, также взял с собой и алкогольные напитки. В 1386 году алкоголь впервые попадает в Московское княжество.
  • В начале XVI века французский учёный Парацельс выявляет основное свойство этанола – снотворное. Только через два века после этого проводятся первые опыты по усыплению над людьми во время операций.
  • В годы Первой мировой войны на территории Российской империи находилось примерно 2.5 тысячи фабрик по производству питьевого спирта, но за военное время и после революции их количество уменьшилось до двух сотен. Однако к 1948 году производство вновь наладилось, а также было усовершенствовано.
  • В конце XX века европейские учёные узнали как проверить качество спирта в алкогольных напитках.

Получение

Для производства этилового и метилового спирта используют два способа: микробиологический и синтетический, их называют спиртовое брожение и гидратация этилена.

Первый способ был известен ещё с давних времён. Брожение происходит под воздействием различных ферментов дрожжей и бактерии. Формула спирта выглядит так: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2.

Продукт, полученный в результате этого способа, имеет в себе лишь 15% этанола. После его получения необходимо провести очистку, обычно это делают с помощью дистилляции.

Промышленное производство алкоголя

Чтобы создать этиловый продукт на производстве, необходимо совершить следующие стадии:

  • Подготовить сырье для производства.
  • Произвести ферментацию крахмала до сбраживаемых сахаров.
  • После этого происходит этап брожения.
  • Теперь остаётся лишь произвести брагоректификацию.

В полученном продукте будет содержаться до 95.6% этанола. Также в зависимости от примесей, присутствующих в произведённом продукте, выделяют несколько категорий:

Производство через гидролиз

На спиртовых фабриках в СССР и в нынешней России была широко распространена данная технология. Заключалась она в гидролизе сырья, из которого производят спиртовой продукт, после чего его подвергали брожению.

Гидратация этилена

Также хорошо распространён данный способ производства. Гидратацию производят по двум способам:

Первый заключается в гидратации при температуре почти в 300 градусов по Цельсию и давлении 7 МПа, для катализатора здесь используют ортофосфорную кислоту. Формула производства выглядит следующим образом: CH2=CH2 + H2O → C2H5OH.

Второй способ состоит из гидратации через эфир серной кислоты и дальнейшего его гидролиза при температуре равной около 85 градусов по Цельсию и давлении в 3,5МПа. Формула этилового спирта выглядит следующим образом: CH2=CH2 + H2SO4 → CH3-CH2-OSO2OH.

Читайте также:  Кальян прозрачный с подсветкой

CH3-CH2-OSO2OH + H2O → C2H5OH + H2SO4.

Алкоголь без содержания воды

Такой продукт называют абсолютным спиртом, в нём действительно почти не содержится вода. Температура его кипения составляет 78 градусов по Цельсию. Для его производства использую перегонку обычного водного этанола с содержанием бензола.

Как отличить метиловый спирт от этилового

Как определить метиловый спирт в алкоголе? Сделать это в домашних условиях крайне сложно, так как они почти на сто процентов одинаковы, однако, существует несколько способов:

  • Для данного способа понадобится медная проволока. Нужно скрутить её в форму спирали, после чего нагреть добела. Теперь необходимо опустить уже нагретую проволоку в метиловый спирт и вынуть через несколько секунд. После этого от него пойдут различные испарения с запахами. Метанол выдаст себя резким неприятным запахом, а от этилового будет исходить яблочный запах.
  • Второй способ заключается в проверке температуры кипения спиртовых жидкостей. Для этого налейте проверяемую жидкость в любую металлическую ёмкость и нагрейте её. Как только заметите, что жидкость начинает закипать, опустите в неё градусник и узнайте показания. У метанола температура кипения равна 65 градусов, а у этилового 78.
  • В данном способе вам понадобится поджечь спирт и по цвету пламени определить его принадлежность к метанолу или к этиловому. Метанол будет гореть пламенем с зеленоватым оттенком, а этанол разгорится ярким пламенем с голубоватыми оттенками.
  • Также довольно простой, но эффективный способ проверить жидкость – это картофель. Для это вам необходимо взять часть очищенного плода и опустить его на несколько часов в проверяемый спирт. Если картофель изменит свой цвет на розовый, то это метанол, но если же цвет не изменится, то это этиловый спирт.

Формула метилового спирта выглядит следующим образом — CH3OH.

Химическая формула этилового спирта — С2Н5ОН.

Как проверить незамерзайку в домашних условиях

Для того чтобы проверить качество купленной незамерзающей жидкости, есть несколько способов:

  • Первый способ является самым дешёвым и простым. Здесь вам необходимо добавить в вашу жидкость метанол.
  • В данном способе необходимо добавить в незамерзайку этилового спирта, который содержится в водке.
  • Ну и в последнем способе используют изопропиловый спирт. Данный вариант является самым доступным из всех вышеописанных, но у него есть один минус – крайне неприятный и резкий запах.

Медицинский спирт

Данный вид алкоголя является одним из видов этанола. Он является самым чистым из спиртовых продуктов, в нем нет никаких примесей, а состав спирта в нём составляет примерно 96.5%. Используют данный продукт в основном в медицине, но также в отличие от технического спирта имеет широкое потребление в пищевой промышленности. Так, в домашних условиях его разбавляют и получают алкогольный напиток с 40% содержанием спирта. Технический же используют лишь для добавления в различные продукты, которые нельзя пить.

Для его производства используют сырье только из пищевых продуктов: пшеница, зерно, картофель, свекла. Иногда даже использую ягоды или виноград.

Читайте также:  Симптомы рака легких у женщин

Метиловый спирт, или метанол, его особенности:

1) структурная формула – СН3ОН;

2) это бесцветная жидкость с температурой кипения 64,5 °C;

3) ядовит (может вызывать слепоту, смерть);

4) в больших количествах метиловый спирт получается синтезом из оксида углерода (II) и водорода при высоком давлении (20–30 МПа) и высокой температуре (400 °C) в присутствии катализатора (около 90 % ZnО и 10 % Сr2O3): СО + 2Н2 → СН3ОН;

5) метиловый спирт образуется и при сухой перегонке дерева, поэтому его называют также древесным спиртом. Применяется он в качестве растворителя, а также для получения других органических веществ.

Этиловый (винный) спирт, или этанол, его особенности:

1) структурная формула – СН3СН2ОН;

2) температура кипения 78,4 °C;

3) этанол – это одно из важнейших исходных веществ в современной промышленности органического синтеза.

Способы получения этанола:

1) для получения используются различные сахаристые вещества (виноградный сахар, глюкоза, которая путем «брожения» превращается в этиловый спирт). Реакция протекает по схеме:

2) глюкоза в свободном виде содержится, например, в виноградном соке, при брожении которого получается виноградное вино с содержанием спирта от 8 до 16 %;

3) исходным продуктом для получения спирта может служить полисахарид крахмал, который содержится, например, в клубнях картофеля, зернах ржи, пшеницы, кукурузы;

4) для превращения в сахаристые вещества (глюкозу) крахмал предварительно подвергают гидролизу.

Для этого мука или измельченный картофель заваривается горячей водой и по охлаждении в него добавляется солод.

Солод – это проросшие, а затем подсушенные и растертые с водой зерна ячменя.

В солоде содержится диастаз, который действует на процесс осахаривания крахмала каталитически.

Диастаз – это сложная смесь ферментов;

5) по окончании осахаривания к полученной жидкости прибавляются дрожжи, под действием ферментов которых (зимазы) образуется спирт;

6) его отгоняют и затем очищают повторной перегонкой.

В настоящее время осахариванию подвергается также полисахарид – целлюлоза (клетчатка), которая образует главную массу древесины.

Для этого целлюлоза подвергается гидролизу в присутствии кислот (например, древесные опилки при 150–170 °C обрабатываются 0,1–5 %-ной серной кислотой под давлением 0,7–1,5 МПа).

42. Спирты как производные углеводородов. Промышленный синтез метанола

Генетическая связь между спиртами и углеводородами:

1) спирты могут рассматриваться как гидроксильные производные углеводородов;

2) их можно отнести также к частично окисленным углеводородам, так как, кроме углерода и водорода, они содержат еще кислород;

3) довольно трудно непосредственно заменить атом водорода на гидроксильную группу или внедрить атом кислорода в молекулу углеводорода;

4) это можно осуществить через галогено-производные.

Например, чтобы получить этиловый спирт из этана, нужно сначала получить бромэтан:

А затем бромэтан превратить в спирт нагреванием с водной щелочью:

5) щелочь нужна, чтобы нейтрализовать бромоводород и устранить возможность реакции его со спиртом;

6) таким же образом метиловый спирт можно получить из метана: СН4 → СН3Вr → СН3ОН;

7) спирты связаны генетически и с непредельными углеводородами.

Например, этанол получается при гидратации этилена:

Реакция идет при температуре 280–300 °C и с давлением 7–8 МПа в присутствии ортофосфорной кислоты в качестве катализатора.

Читайте также:  Энтеросгель до приема алкоголя

Промышленный синтез метанола, его особенности.

1. Метиловый спирт нельзя получить гидратацией непредельного углеводорода.

2. Его получают из синтез-газа, который представляет собой смесь оксида углерода (II) с водородом.

Метиловый спирт из синтез-газа получается по реакции:

Характерные особенности реакции.

1. Реакция идет в сторону уменьшения объема смеси, при этом смещению равновесия в сторону образования нужного продукта будет способствовать повышение давления.

2. Чтобы реакция шла с достаточной скоростью, необходимы катализатор и повышенная температура.

3. Реакция обратимая, исходные вещества при прохождении через реактор реагируют не полностью.

4. В целях экономного их использования спирт, который образуется, необходимо выделять из продуктов реакции, а непрореагировавшие газы снова направлять в реактор, т. е. осуществить циркуляционный процесс.

5. В целях экономии энергетических затрат отходящие продукты экзотермической реакции необходимо использовать для нагревания газов, которые идут на синтез.

Определение метилового спирта и формула

Метиловый спирт (метанол, древесный спирт) представляет собой одноатомный спирт, первый член его гомологичной серии.

Молярная масса составляет 32,04 г / моль.

Физические свойства — бесцветная жидкость с слабоалкогольным запахом.

Метанол чрезвычайно токсичен, кипит при температуре ( 64,5^ <circ>mathrm )

Химические свойства метилового спирта

Когда метанол взаимодействует с щелочными металлами, гидроксильный водород заменяется металлом:

Метанол реагирует с минеральными и карбоновыми кислотами. Это приводит к образованию сложных эфиров:

Метанол может реагировать с галогенводородными кислотами, галогенидами фосфора:

Метанол может быть получен различными способами: сухая дистилляция древесины, разложение солей метановой кислоты при высокой температуре.

Промышленный метод основан на взаимодействии монооксида углерода и водорода в присутствии катализатора на основе оксида меди и цинка:

Древесный спирт широко используется в органической химии, особенно в качестве растворителя.

Также используется в органическом синтезе при производстве формальдегида.

Он используется как источник энергии.

Ни в коем случае его нельзя использовать внутри.

Примеры решения проблем

Рассчитать теплоту испарения метанола в стандартных условиях.

Напишите уравнение этого процесса:

( CH_<3>OH_leftrightarrows CH_<3>OH_ ) Мы вычисляем теплоту испарения из справочных данных (энтальпии образования):

( Delta H=37,5кДж / моль )

Рассчитать концентрацию ионов ( CH_<3>O^ <->) в одномолярном водном растворе метанола.

Из справочника мы берем константы диссоциации воды и спирта:

Из этих значений ясно, что ( K_left(H_ <2>O
ight) gg K_
left(C H_ <3>O H
ight) )

Это означает, что диссоциация спирта не влияет на равновесные концентрации ( H^ <+>) и ( OH^ <->) , образованные из ( H_<2>O )

В свою очередь, диссоциация воды сильно влияет на равновесные концентрации ( H^ <+>) и ( CH_<3>O^ <->) , образованные из спирта.

Во-первых, рассмотрим диссоциацию воды:

В равновесии ( [ H^<+>]=[OH^<->]=x ) моль / л, тогда

Теперь рассмотрим диссоциацию алкоголя с учетом диссоциации воды:

В равновесии: ( [CH_<3>OH]=C-y [CH_<3>O^<->]=y[H^<+>]=y+x )тогда

Так как ( K_left(C H_ <3>O H
ight) ll 1 ) ,то ( Cleft(C H_ <3>O H
ight)-y approx Cleft(C H_ <3>O H
ight) )

Так как ( K_left(C H_ <3>O H
ight) y ) и ( y+x approx x ) тогда

( left[C H_ <3>O^<->
ight]=10^ <-9>) моль / л

Добавить комментарий