¿Cuáles son las propiedades físicas y químicas en química?
Las propiedades químicas incluyen: inflamabilidad, propiedades de apoyo a la combustión, propiedades oxidantes, propiedades reductoras, estabilidad, actividad, metalicidad, no metalicidad, acidez y alcalinidad, toxicidad, corrosividad, punto de ignición, punto de inflamación, etc. .
Propiedades físicas del etanol:
Densidad: 0,78945 g/centímetro cúbico; (líquido) 20 grados Celsius
Punto de fusión: -114,3 grados Celsius (158,8 K) )
p>Punto de ebullición: 78,4 grados Celsius (351,6 K)
Cuando se disuelve en agua: pKa =15,9
Viscosidad: 1.200 MPa segundo (centipoise) , 20,0 grados Celsius
Momento dipolar molecular: 5,64 fc FM (1,69 d) (gas)
Índice de refracción: 1,5438+04
Densidad relativa (agua = 1): 0,79
Densidad relativa de vapor (aire = 1): 1,59.
Presión de vapor saturado (kpa): 5,33 (19 ℃)
Calor de combustión (kilojulios/mol): 1365,5
Temperatura crítica (℃): 243,438 +0
Presión crítica (MPa): 6,38
Valor logarítmico del coeficiente de partición octanol/agua: 0,32
Punto de inflamación (℃): 12< /p >
Temperatura de ignición (℃): 363
Solubilidad: Miscible con agua, miscible con la mayoría de disolventes orgánicos como éter, cloroformo y glicerina.
Ionización: no electrolito
Líquido incoloro y transparente con fragancia especial (fácil de volatilizar), la densidad es menor que la del agua y puede ser miscible con agua en cualquier proporción (generalmente no utilizarse como agente de extracción). Es un disolvente importante que puede disolver una variedad de sustancias orgánicas e inorgánicas.
Propiedades químicas del etanol:
1. Acidez:
El etanol no puede llamarse ácido, no puede cambiar el color del indicador ácido-base y sí lo hace. No interactúa con la reacción alcalina. También se puede decir que no es ácido.
Las moléculas de alcohol contienen enlaces oxígeno-hidrógeno polarizados, que producen aniones alcoxi y protones cuando se ionizan.
CH3CH2OH→(reversible)CH3CH? O- + H+
La PKA del etanol es 15,9, que es similar a la del agua.
La acidez del etanol es muy débil, pero la existencia de un equilibrio de ionización es suficiente para permitir que el intercambio isotópico entre el etanol y el agua pesada se produzca rápidamente.
CH3CH2OH+D2O→(reversible) CH3CH2OD+HOD
Debido a que el etanol puede ionizar una cantidad muy pequeña de iones de hidrógeno, solo puede reaccionar con una pequeña cantidad de metales (principalmente metales alcalinos). ) para formar metales alcohólicos e hidrógeno correspondientes:
2CH3CH2OH + 2Na→2CH3CH2ONa + H2 ↑
El etanol puede reaccionar con metales altamente activos para generar alcóxidos e hidrógeno.
Los alcoholes metálicos se hidrolizan rápidamente en alcoholes y bases cuando se exponen al agua.
Conclusión:
(1) El etanol puede reaccionar con el sodio metálico para producir hidrógeno, pero no es tan violento como el agua.
(2) Los metales activos (potasio, calcio, sodio, magnesio, aluminio) pueden reemplazar el hidrógeno en el grupo hidroxilo del etanol.
2. Reducibilidad:
El etanol es reducible y puede oxidarse a acetaldehído. Generalmente se piensa que el culpable de la intoxicación por alcohol es el acetaldehído tóxico, más que el alcohol que se bebe. Por ejemplo
2CH3CH2OH+O2 → 2CH3CHO+2H2O (siempre que se caliente bajo la acción de un catalizador Cu o Ag)
De hecho, el etanol reacciona primero con el óxido de cobre, y luego el El óxido de cobre se reduce a cobre elemental. El fenómeno es que el óxido de cobre negro se vuelve rojo.
El etanol también puede oxidarse con permanganato de potasio, que al mismo tiempo cambia de color púrpura a incoloro. El etanol también puede reaccionar con una solución ácida de dicromato de potasio. Cuando el vapor de etanol ingresa al gel de sílice que contiene una solución ácida de dicromato de potasio, se puede ver que el gel de sílice cambia de rojo anaranjado a verde hierba. Esta reacción se utiliza ahora para comprobar si los conductores conducen bajo los efectos del alcohol.
3. Puede ocurrir una reacción de esterificación
Bajo la catálisis del ácido sulfúrico concentrado, el etanol puede sufrir una reacción de esterificación con ácido acético cuando se calienta para producir acetato de etilo (olor afrutado).
C2H5OH+CH3COOH - H2SO4△ concentrado (reversible) → CH3COOCH2CH3+H2O (esta es una reacción de sustitución, pero el catalizador de la reacción inversa es H2SO4 o NaOH diluido).
El ácido elimina el grupo carboxilo y el alcohol elimina el hidrógeno del grupo hidroxilo.
4. Puede reaccionar con ácido halógeno.
El etanol puede sustituirse por haluro de hidrógeno para producir hidrocarburos halogenados y agua.
C2H5OH+HBr→C2H5Br+H2O o escrito como ch 3 H2 OH+HBR→ch 3 H2 br+H-OH C2 H5 OH+HX→C2 H5 x+H2O.
Nota: Esta reacción se suele realizar calentando una mezcla de bromuro de sodio y ácido sulfúrico y etanol. Por lo tanto, a menudo se produce gas de color marrón rojizo.
5. Se producirá una reacción de oxidación
(1) Combustión: emite una llama azul clara, produce dióxido de carbono y agua (vapor) y libera una gran cantidad de calor. Cuando no se quema del todo, también produce monóxido de carbono, que tiene una llama amarilla y desprende calor.
Combustión completa: C2 H5 oh+3 O2—-Ignición→2CO2+3H2O
Combustión incompleta: 2 C2 H5 oh+5 O2—-Ignición→2CO2+2CO+6H2O
(2) Oxidación catalítica: se realiza en presencia de calentamiento y catalizador (cobre o plata).
2cu+O2-Calefacción→2CuO
C2H5OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O
Esa es la esencia de la oxidación catalítica (usando Cu como catalizador )
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Fórmula general: 2ch3ch2oh+O2-Cu o Ag→2CH3CHO+2H2O (acetaldehído industrial)
El etanol también se oxida con una mezcla de ácido sulfúrico concentrado y permanganato de potasio y se quemará. (Recuerde inyectar ácido en alcohol. La proporción de ácido a alcohol es 1:3)
6.
El etanol se puede deshidratar mediante catálisis de ácido sulfúrico concentrado y alta temperatura, y los productos son diferentes a diferentes temperaturas.
(1) Al preparar etileno (ácido sulfúrico concentrado a 170°C) por eliminación (deshidratación intramolecular), se deben añadir al matraz trozos de porcelana (o zeolita) rotos para evitar la ebullición. C2H5OH→CH2=CH2 ↑+H2O
(2) La condensación (deshidratación intermolecular) genera éter (ácido sulfúrico concentrado, 130 ℃-140 ℃)
2C2H5OH →C2H5OC2H5+H2O (este Es una reacción de sustitución)
7. Reacción de deshidrogenación; cuando el vapor de etanol pasa a través de un catalizador de deshidrogenación como cobre, plata, níquel u óxido de cobre-cromo a alta temperatura, se deshidrogena para formar aldehídos.
Propiedades físicas: las propiedades físicas de una sustancia, como el color, el olor, el estado, si es fácil de fundir, solidificar, sublimar y volatilizar, y algunas propiedades, como el punto de fusión y el punto de ebullición. , dureza, conductividad eléctrica, conductividad térmica, ductilidad, etc., se pueden medir con instrumentos. También existen algunas propiedades, como la solubilidad, la densidad, etc., que se conocen a partir de datos y cálculos obtenidos en el laboratorio. Esta sustancia no cambió antes y después del experimento. Estas propiedades son todas propiedades físicas.
Propiedades químicas: Las propiedades químicas son las propiedades de las sustancias en cambios químicos. Por ejemplo, los puntos comunes químicos de las categorías de sustancias: acidez, alcalinidad, oxidación, reducción, estabilidad térmica y otras propiedades. Las propiedades químicas y los cambios químicos son características inherentes de cualquier sustancia. Por ejemplo, el oxígeno, su propiedad química favorece la combustión, al mismo tiempo, el oxígeno puede reaccionar con el hidrógeno para formar agua, que es su propiedad química. Cualquier sustancia es diferente de otras sustancias porque tiene propiedades químicas diferentes y los cambios son la relativa quietud de la materia y los cambios químicos son la fluidez relativa de la materia.