Come fornitore del composto con CAS: 64 - 17 - 5, che è etanolo, mi viene spesso chiesto dei prodotti di reazione quando l'etanolo reagisce con sali inorganici. In questo post sul blog, approfondirò i vari aspetti di queste reazioni, esplorando la scienza dietro di loro e i prodotti che si formano.
Comprensione dell'etanolo (CAS: 64 - 17 - 5)
L'etanolo, con la formula chimica (C_ {2} H_ {5} OH), è un liquido volatile, infiammabile e incolore con un odore caratteristico. È ampiamente utilizzato in numerosi settori, tra cui prodotti farmaceutici, cosmetici e come additivo al carburante. Come fornitore, capisco l'importanza delle sue proprietà e delle reazioni che può subire, in particolare con sali inorganici.
Reazioni con diversi sali inorganici
1. Reazione con cloruro di sodio ((NaCl))
Il cloruro di sodio è uno dei sali inorganici più comuni. Quando l'etanolo entra in contatto con il cloruro di sodio, in generale, non vi è alcuna reazione chimica significativa in condizioni normali. L'etanolo può dissolvere il cloruro di sodio in una certa misura, formando una soluzione omogenea. La solubilità del cloruro di sodio in etanolo è relativamente bassa rispetto alla sua solubilità in acqua. Questo perché la molecola di etanolo ha un gruppo di etil non polare ((c_ {2} H_ {5}-)) e un gruppo idrossilico polare ((-oh)). La parte non polare della molecola di etanolo riduce la sua capacità di interagire con gli ioni ionici di sodio e cloruro nel cloruro di sodio.
In una soluzione di etanolo e cloruro di sodio, le molecole di etanolo circondano gli ioni di sodio e cloruro attraverso un processo chiamato solvatazione. I gruppi polari idrossilici di etanolo sono attratti dagli ioni carichi, con l'atomo di ossigeno del gruppo idrossilico attratto dagli ioni di sodio ((Na^{+})) e dall'atomo di idrogeno del gruppo idrossilico attratto dagli ioni di cloruro ((Cl^{-})). Tuttavia, la solubilità complessiva è limitata a causa della natura non polare del gruppo etilico.
2. Reazione con cloruro di calcio ((cacl_ {2}))
Il cloruro di calcio è un sale igroscopico. Quando l'etanolo reagisce con il cloruro di calcio, può formare un complesso. Il cloruro di calcio può assorbire l'acqua dall'etanolo se l'etanolo contiene tracce di acqua. Questa proprietà viene utilizzata nella purificazione dell'etanolo. La reazione può essere rappresentata come segue:
;
dove (n) può essere 1, 2, 4 o 6 a seconda delle condizioni. In presenza di etanolo, la capacità di assorbimento dell'acqua del cloruro di calcio aiuta a ottenere un etanolo più anidro.
Inoltre, il cloruro di calcio può formare un clathrate, simile a una struttura con etanolo. Gli ioni di calcio ((ca^{2 +})) possono coordinarsi con gli atomi di ossigeno delle molecole di etanolo e gli ioni di cloruro ((cl^{-})) interagiscono con gli atomi di idrogeno del gruppo idrossilico di etanolo. Questa interazione si traduce in un complesso che può essere utilizzato in alcuni processi industriali, come nella preparazione di alcuni catalizzatori o nella separazione di etanolo da altri composti organici.
3. Reazione con rame (ii) solfato ((Cuso_ {4}))
Quando l'etanolo reagisce con il solfato di rame (II), in presenza di un agente ossidante, può verificarsi una reazione redox. Il solfato di rame (ii) può agire come agente ossidante in determinate condizioni. L'etanolo può essere ossidato in acetaldeide ((ch_ {3} cho)) o acido acetico ((ch_ {3} cooh)). La reazione viene spesso effettuata in un mezzo acido.
La reazione complessiva dell'ossidazione dell'etanolo da parte di ioni di rame (II) in una soluzione acida può essere rappresentata in passaggi. Innanzitutto, l'etanolo è ossidato in acetaldeide:
[C_ {this {2} H_ {5} H ++#2+} \ Rightarrow Ch_ {3}#}+Little+}+2H^{+}]
Quindi, l'acetaldeide può essere ulteriormente ossidata in acido acetico:
[Ch_ {3cho+cu^{2 ++ h_ {2} o ndrewrrow ch_ {3} coh+oh cur^+{+{+h'h^}
Gli ioni di rame (ii) sono ridotti a ioni di rame (i) nel processo. Questa reazione è importante in alcune tecniche di chimica analitica, in cui il cambiamento nello stato di ossidazione del rame può essere usato per rilevare la presenza di etanolo.
Applicazioni di queste reazioni
Le reazioni tra etanolo e sali inorganici hanno varie applicazioni. Nell'industria farmaceutica, la purificazione dell'etanolo mediante cloruro di calcio è fondamentale per ottenere etanolo ad alta purezza per le formulazioni di farmaci. La reazione redox tra etanolo e rame (II) solfato può essere utilizzata nei test di etilometro. Quando una persona soffia in un etilometro, l'etanolo nel loro respiro reagisce con un reagente chimico contenente ioni di rame (II). Il cambiamento nel colore del reagente dovuto alla riduzione del rame (II) in rame (i) è proporzionale alla quantità di etanolo nel respiro, consentendo la misurazione del contenuto di alcol nel sangue.
Nel settore manifatturiero chimico, la solvatazione di sali inorganici in etanolo può essere utilizzata nella sintesi di nuovi composti. Ad esempio, il complesso formato tra etanolo e cloruro di calcio può essere usato come modello nella sintesi di alcuni materiali porosi.
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Riferimenti
- Atkins, PW e de Paula, J. (2006). Chimica fisica. Oxford University Press.
- McMurry, J. (2008). Chimica organica. Brooks/Cole Cengage Learning.
- Houscroft, CE, & Sharpe, AG (2008). Chimica inorganica. Pearson Education.