Alkohol boleh dihasilkan daripada alkena atau gula, dan alkohol boleh dioksidakan kepada asid karboksilik. Soalan biasanya meminta anda menamakan hasil, menulis persamaan dan memilih kaedah.
Kemahiran ini sebahagian daripada tindak balas organik. Sukatan pelajaran anda menentukan sejauh mana anda perlu mendalaminya.
Bagaimana etanol dan asid etanoik berkaitan?
Etanol, C₂H₅OH, boleh dihasilkan dengan dua cara. Dalam penapaian, yis menukar glukosa kepada etanol dan karbon dioksida tanpa udara. Dalam penghidratan, etena bertindak balas dengan stim, seperti dalam pelajaran penambahan.
Etanol kemudian boleh dioksidakan. Apabila terdedah kepada agen pengoksidaan yang sesuai, atau dibiarkan terbuka kepada udara dengan mikrob, ia bertukar menjadi asid etanoik, CH₃COOH. Begitulah wain menjadi cuka.
Asid etanoik ialah asid lemah. Ia tetap menunjukkan sifat asid biasa, contohnya membebaskan karbon dioksida daripada karbonat.
Persamaan utama
- Penapaian: C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂
- Penghidratan: C₂H₄ + H₂O → C₂H₅OH
- Pengoksidaan: C₂H₅OH + O₂ → CH₃COOH + H₂O
- Asid dengan karbonat: 2CH₃COOH + Na₂CO₃ → 2CH₃COONa + H₂O + CO₂
Contoh berlangkah
Gunakan 180 g glukosa dalam penapaian. Berapakah jisim etanol dan karbon dioksida yang terbentuk, dengan andaian penukaran lengkap?
Langkah 1, persamaan: C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂. Semak atom: kiri 6 C, 12 H, 6 O. Kanan 4 + 2 = 6 C, 12 H, 2 + 4 = 6 O. Seimbang.
Langkah 2, jisim molar: glukosa ialah 6(12) + 12(1) + 6(16) = 180. Etanol ialah 2(12) + 6(1) + 16 = 46. Karbon dioksida ialah 44.
Langkah 3, kuantiti glukosa: 180 ÷ 180 = 1.0 mol.
Langkah 4, guna nisbah 1 : 2 : 2: 2.0 mol etanol dan 2.0 mol karbon dioksida.
Langkah 5, jisim: etanol 2.0 × 46 = 92 g. Karbon dioksida 2.0 × 44 = 88 g.
Semakan: 92 + 88 = 180 g, sama dengan glukosa. Jisim terabadi.
Penapaian sebenar menghasilkan kurang daripada ini kerana ia tidak lengkap. Jawapan di atas ialah nilai maksimum mengikut teori.
Kesilapan yang perlu diawasi
Kesilapan lazim ialah mengelirukan pengoksidaan etanol dengan pembakarannya.
Jawapan salah: etanol dioksidakan kepada karbon dioksida dan air.
Itu menerangkan pembakaran. Dalam pengoksidaan terkawal dalam pelajaran ini, hasilnya ialah asid etanoik dan air.
Pembetulannya ialah membaca soalan untuk melihat keadaan. Pembakaran lengkap menghasilkan karbon dioksida dan air. Pengoksidaan terkawal kumpulan alkohol menghasilkan asid karboksilik dengan bilangan atom karbon yang sama.
Semak kendiri
1. Namakan asid yang terbentuk daripada pengoksidaan propan-1-ol dan tulis persamaan dengan oksigen.
Tunjukkan jawapan
Asid propanoik. C₃H₇OH + O₂ → C₂H₅COOH + H₂O.
Semakan: 3 C, 8 H, 3 O di kedua-dua belah.
2. Beri satu kelebihan penapaian dan satu kelebihan penghidratan etena untuk menghasilkan etanol.
Tunjukkan jawapan
Penapaian: ia menggunakan bahan mula yang boleh diperbaharui (gula). Penghidratan: ia menghasilkan produk yang lebih tulen dengan lebih cepat dalam proses berterusan. Mana-mana kelebihan yang disertakan sebab akan mendapat markah.
3. Seorang pelajar menambah asid etanoik kepada natrium karbonat dan nampak gelembung. Gas apakah yang terbentuk, dan apa yang ditunjukkannya tentang asid itu?
Tunjukkan jawapan
Karbon dioksida terbentuk. Ia menunjukkan asid etanoik bertindak sebagai asid, bertindak balas dengan karbonat untuk menghasilkan garam, air dan karbon dioksida.
Ke mana selepas ini?
Alkohol dan asid bergabung dalam pelajaran seterusnya, mentafsir hubungan pembentukan ester. Guru mol dan nisbah persamaan memberi lebih latihan dengan pengiraan seperti penapaian di atas.
Jika anda boleh mengikuti setiap langkah tetapi tersekat apabila rantai molekul tidak biasa, guru dalam tuisyen Kimia dalam talian satu dengan satu boleh membinanya semula bersama anda.