乙醇作为有机化学中的重要分子,具有多种化学性质。其酸性源于分子中的极化氧氢键,能够电离出烷氧基负离子和质子,尽管酸性较弱,但仍能与重水进行同位素交换,生成CH3CH2OD和HOD。
乙醇可以与活泼金属(如钾、钠)反应,生成醇金属及氢气,如2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2。醇金属遇水会迅速水解生成醇和碱。乙醇也能与乙酸在浓硫酸催化下发生酯化作用,生成乙酸乙酯,反应式为CH3CH2OH + CH3COOH → CH3COOCH2CH3 + H2O。
乙醇与氢卤酸(如HBr)反应生成卤代烃和水,反应式为C2H5OH + HBr → C2H5Br + H2O。通常使用溴化钠和硫酸的混合物进行此反应,常伴有红棕色气体的产生。
乙醇的氧化反应主要包括燃烧和催化氧化。燃烧时,乙醇与氧气反应生成二氧化碳和水,同时释放大量热能,反应式为CH3CH2OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O。催化氧化则在铜或银催化剂存在下进行,生成乙醛,反应式为2CH3CH2OH + O2 → 2CH3CHO + 2H2O。
乙醇还能够进行消去反应,生成乙烯或乙醚。分子内消去反应在170℃下进行,生成乙烯,反应式为C2H5OH → C2H4 + H2O;分子间消去反应在140℃下生成乙醚,反应式为C2H5OH + HOC2H5 → C2H5OC2H5 + H2O。
酯化反应中,乙醇与乙酸在浓硫酸催化下反应生成乙酸乙酯,反应式为C2H5OH + CH3COOH - 浓H2SO4 △ (可逆) → CH3COOCH2CH3 + H2O。此过程涉及“酸”脱“羟基”,“醇”脱“氢”。乙醇的燃烧反应生成水和二氧化碳,反应式为CH3CH2OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O。
乙醇还表现出还原性,能够被氧化成乙醛,如2CH3CH2OH + O2 → 2CH3CHO + 2H2O,在催化剂作用下加热进行。
此外,乙醇可以与高活性金属(如钠)反应,生成醇盐和氢气,如2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2。
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