Có nhiều loại rượu được con người sản xuất và sử dụng như rượu nho, rượu gạo, rượu nếp… Vậy rượu etylic là gì? Nó có công thức hóa học là gì? Những tính chất vật lý đặc trưng của loại rượu hóa học này sẽ được thuvienhoidap.net giải thích chi tiết trong bài viết thuộc chủ đề hóa học này.

Khái niệm rượu etylic là gì?

• Rượu etylic hay còn được gọi là Ethanol, rượu ngũ cốc là một chất lỏng trong suốt, không màu và là thành phần chính trong đồ uống có cồn như bia, rượu vang hoặc rượu mạnh. 
• Bởi vì nó có thể dễ dàng hòa tan trong nước và các hợp chất hữu cơ khác, rượu etylic cũng là một thành phần trong nhiều loại sản phẩm, từ các sản phẩm chăm sóc cá nhân và làm đẹp cho đến sơn và vecni đến nhiên liệu.
• Rượu etylic là một sản phẩm phụ tự nhiên của quá trình lên men thực vật và cũng có thể được sản xuất thông qua quá trình hydrat hóa ethylene.

Tính chất vật lý của rượu etylic

• Rượu etylic là chất lỏng không màu, có mùi hơi thơm, trong suốt dễ bay hơi ở nhiệt độ và áp suất bình thường.
• Tan vô hạn trong nước, hòa tan mạnh trong nhiều dung dịch như iot, benzen…
• Rượu etylic dễ cháy và hơi của nó có thể tạo thành hỗn hợp nổ với không khí.
• Điểm nóng chảy của ethanol: -114 ºC 
• Điểm sôi là : 78 ºC
• Nó là một chất lỏng dễ bay hơi và tỷ trọng của nó là 0,789 g/cm³
• Rượu etylic cũng dễ cháy và tạo ra ngọn lửa màu xanh lam, không có khói.
• Ethanol có thể hòa trộn với nước và trong hầu hết các dung môi hữu cơ như axit axetic, axeton, benzen, cacbon tetraclorua, clorofom và ete.
• Etanol cũng có thể trộn lẫn trong các dung môi béo như pentan và hexan, nhưng khả năng hòa tan của nó phụ thuộc vào nhiệt độ.
• Etanol là rượu đơn chức no có nhóm hydroxyl.
• Nhóm hidrocacbon không phân cực nên rượu etylic không hòa tan được các loại tinh dầu và nhiều chất tạo màu và dược phẩm.

Độ rượu là gì?

Độ rượu nói chung và độ rượu etylic nói riêng là số ml rượu etylic có trong 100ml hỗn hợp rượu với nước.

Ví dụ: 100ml rượu 50º chứa hàm lượng 50ml rượu etylic nguyên chất.

Công thức và cấu tạo phân tử của rượu etylic

Rượu etylic có công thức hóa học là  CH₃CH₂OH hoặc C₂H₅OH và công thức phân tử là C₂H₆O.

Phân tử được tạo thành bởi một chuỗi hai cacbon (etan), trong đó một H đã được thay thế bởi một nhóm hydroxyl (-OH). Chính nhóm OH này làm cho rượu etylic có tính chất đặc trưng.

Tất cả các nguyên tử cacbon và oxi đều là sp³ cho phép chuyển động tự do của các giới hạn phân tử.

Các nhóm hydroxyl trong phân tử rượu etylic có thể hình thành liên kết hidro nên rượu etanol dễ tan và có thể nhanh chóng hút ẩm từ không khí.

Sự tồn tại của liên kết hydro giữa các phân tử cũng làm cho nhiệt độ sôi của etanol cao hơn so với ankan có khối lượng phân tử như nhau.

Tính chất hóa học của rượu etylic

Trong tất cả các hợp chất hữu cơ thì rượu etylic có tính chất hóa học đa dạng nhất, nó tác dụng được với oxi, kim loại, tác dụng với dung dịch axit, phản ứng este hóa,phản ứng halogen hóa, phản ứng khử dung dịch nước…

a – Rượu etylic tác dụng với oxi

Rượu etylic có tác dụng với oxi không?

Câu trả lời là có, rượu etylic tác dụng mạnh với oxi khi đốt cháy, đây là phản ứng oxi hóa của rượu etylic. 

Chúng ta có thể nhỏ vài giọt rượu vào chén sứ rồi đốt.

Hiện tượng xảy ra: Rượu etylic cháy với ngọn lửa màu xanh và tỏa nhiều nhiệt, sản phẩm thu được là khí cacbonic và nước.

Trường hợp 1: khi etylic bị đốt cháy hoàn toàn

Phương trình phản ứng 

• C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Trường hợp 2: Khi đốt cháy không hoàn toàn rượu etylic, cacbon monoxit được tạo thành , kèm theo đó là khí CO2 và nước. Hiện tượng xảy ra là ngọn lửa màu vàng và tỏa nhiệt cao.

Phương trình phản ứng etylic đốt cháy không hoàn toàn:

• 2C₂H₅OH + 5O₂ → 2CO₂ + 2CO + 6H₂O 

Trường hợp 3: Rượu etylic có thể trải qua phản ứng dehydro hóa và bị oxy hóa thành acetaldehyde.

• 2C₂H₅OH + O₂  → 2C₂H₄O + 2H₂O 

b – Rượu etylic tác dụng với kim loại 

Rượu etylic có thể tác dụng với nhiều loại kim loại hoạt động mạnh. Các kim loại hoạt động như kali, canxi và natri có thể thay thế hydro trong nhóm hydroxyl của rượu etylic để tạo thành muối và giải phóng khí hidro.

Rượu etylic tác dụng với natri

Khi cho một mẫu nhỏ natri vào dung dịch rượu etylic thì xảy ra hiện tượng là có bọt khí thoát ra (khí hidro)và mẫu natri tan dần. 

• 2C₂H₅OH + 2Na → 2C₂H₅ONa + H₂

Rượu etylic tác dụng với kali

Tương tự, vì thuộc nhóm kim loại kiềm như Natri nên kali tác dụng được với rượu etylic. 

• 2C₂H₅OH + 2K → 2C₂H₅OK + H₂

c – Phản ứng với axit axetic

Rượu etylic tác dụng với axit axetic để tạo thành sản phẩm là dung dịch etyl axetat

Hợp chất etyl axetat không tan trong nước, mùi thơm, không màu, nổi trên mặt nước

• C₂H₅OH + 2CH₃COOH → 2CH₃COOCH₃ + H₂O

Lưu ý: Sản phẩm tạo thành từ phản ứng giữa rượu etylic và axit được gọi là este. 

Những phản ứng este hóa của rượu etylic

Sự mất nước giữa etanol và oxyacid vô cơ (như axit nitric axit sunfuric, axit photphoric….) có thể tạo ra các este axit vô cơ tương ứng. 

Ví dụ rượu etylic tác dụng với axit vô cơ

• C₂H₅OH + HNO₃ → C₂H₅NO₃ + H₂O
• C₂H₅OH + H₂SO₄ → C₂H4 + C₂H₅OSO₂OH 
• C₂H₅OH + HCl → C₂H₅Cl + H₂O

Phản ứng giữa rượu và axit sunfuric là cách để điều chế khí Etilen.

Rượu etylic cũng có thể bị khử nước bằng axit oxy hữu cơ để tạo thành este axit hữu cơ.

d – Phản ứng oxi hóa của rượu etylic

Rượu etylic có thể bị oxi hóa bởi thuốc tím thành axit axetic và thuốc tím chuyển từ màu tím sang không màu. Vì vậy có thể sử dụng rượu etylic để nhận biết dung dịch thuốc tím.

Phản ứng giữa rượu etylic và thuốc tím

• 5C₂H₅OH + 4KMnO₄ + 6H₂SO₄ → 5CH₃COOH + 2K₂SO₄ + 4MnSO₄ + 11H₂O

Rượu etylic phản ứng với dung dịch crom trioxit đã axit hóa. Phản ứng này có thể được sử dụng để đo nồng độ cồn khi chúng ta uống rượu bia.

Phản ứng minh họa

• 3C₂H₅OH + 4CrO₃ + 6H₂SO₄ → 2Cr₂(SO₄)₃ + 3CH₃COOH + 9H₂O

e – Phản ứng phân hủy rượu etylic

Các hợp chất như axetyl clorua có thể phân hủy rượu và tạo ra este tương ứng.

Phản ứng hóa học minh họa

• 5C₂H₅OH + 3CH₃COCl  → 4CH₃COOHC₂H₅ + 3HCl

Sự phân giải rượu etylic của anhydrit axit nhẹ hơn so với halogenua axit và một lượng axit hoặc bazơ thích hợp có thể được sử dụng để xúc tác phản ứng, đây là một phương pháp phổ biến để điều chế este.

• (CH₃CO)₂O + C₂H₅OH → CH₃COOC₂H₅ + CH₃COOH

g – Rượu etylic tác dụng được với dãy hóa chất là gì?

Rượu có thể phản ứng với axit halogen để tạo ra hydrocacbon halogen hóa và nước.

 Rượu etylic tác dụng được với dãy hóa chất theo thứ tự là HI -> HBr -> HCl

Phương trình phản ứng tổng quát

• C2H5OH + HX →  C2H5X + H2O ( X tương ứng là I, Br, Cl)

h – Phản ứng khử nước của rượu etylic

Rượu etylic có thể bị khử mất nước khi đun nóng trong điều kiện axit. Quá trình khử nước trong rượu etylic có thể được thực hiện theo hai

• Cách 1: là sự khử nước của một phân tử nước trong phân tử etanol để tạo thành olefin ( phản ứng khử ). C
• Cách hai:  là sự khử nước giữa hai phân tử của etanol để tạo thành ete.

Phương trình phản ứng khử nước của etanol:

• C₂H₅OH → C₂H₄ + H₂O
• Hoặc C₂H₅OH → CH₃CH₂OCH₂CH₃ + H₂O

Những kiến thức hóa học về rượu etylic khác

Rượu etylic có tác dụng với NaOH không?

Câu trả lời là rượu etylic không tác dụng với dung dịch NaOH nói riêng và các dung dịch kiềm nói chung. 

Rượu etylic là chất điện li mạnh hay yếu?

Rượu etylic có tính axit rất yếu và không thể làm đổi màu các chất chỉ thị như giấy quỳ tím, dung dịch phenolphtalein. Nên rượu etylic không phải là chất điện ly. 

Cách điều chế rượu etylic

Có hai cách điều chế rượu etylic là:

Phương pháp lên men từ các loại nông sản như bắp, gạo chứa nhiều tinh bột hoặc đường.

Tinh bột, đường →( lên men) Rượu etylic

Phương trình tổng quát:

• (C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O → nC₆H₁₂O₆
• C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂

Phương pháp tổng hợp hữu cơ được thực hiện thông qua quá trình hydrat hóa etylen và sử dụng axit sunfuric hoặc axit photphoric làm chất xúc tác ở 250-300 ºC:

• C₂H₄ + H₂O → CH₃CH₂OH

Ứng dụng của rượu etylic

• Rượu etylic được sử dụng trong ngành công nghiệp dược phẩm như một chất khử trùng, nó là một thành phần phổ biến khi nói đến kem dưỡng da như là chất bảo quản để giúp da.
• Etanol được sử dụng trong sơn như chất bảo quản vì nó là một dung môi hiệu quả và cũng được sử dụng trong các sản phẩm tẩy rửa để ngăn ngừa sự tấn công của vi sinh vật.
• Là một trong những dung môi được sử dụng nhiều nhất trong các ngành công nghiệp hóa chất và công nghệ sinh học.
• Ethanol cũng là một nguyên liệu và chất trung gian trong phản ứng oxi hóa halogen và khử nước.
• Rượu etylic đã được sử dụng làm nhiên liệu sinh học thay thế cho xăng.
• Được sử dụng làm chất phụ gia màu và cũng được sử dụng để tăng hương vị
• Rượu etylic nồng độ cồn từ 70% -75% dùng để khử trùng vết thương.
• Ethanol cũng có thể được sử dụng để sản xuất axit axetic.

Kết luận: Đây là đáp án cho câu hỏi rượu etylic là gì đầy đủ nhất.