Формула спирта в химии питьевого

Химическая формула спирта и водки

В статье описывается формула водки и химический состав крепкого напитка. Вы узнаете, из каких составляющих производится качественный 40-градусный алкоголь по ГОСТу.

Также сможете ознакомиться со списком дополнительных компонентов, которые могу входить в состав. Предлагаемая информация поможет сориентироваться при выборе качественного продукта для вашего застолья.

Кто вывел формулу водки

История появления формулы водки часто упоминается в связке с именем великого учёного Д. И. Менделеева. Опираясь на информацию из докторской диссертации «О соединении спирта с водой», ему приписывают создание и усовершенствование спиртного напитка. На самом же деле учёный имеет лишь опосредованное отношение к изобретению алкоголя, так как изучал удельный вес спиртоводных растворов в зависимости от концентрации и температуры. В диссертации рассматривалось взаимодействие этилового спирта при смешивании с водой, а также последствия таких действий.

Но нет никаких данных, что Д. И. Менделеев изучал какие-либо биохимические свойства подобных спиртоводных растворов разной концентрации. И уж тем более их физиологическое воздействие на человеческий организм. Речь шла об установлении предельной концентрации, при которой происходит максимальное взаимное растворение воды и спирта друг в друге.

Так кто же вывел формулу водки на самом деле? Конкретного имени в источниках не встречается, но следует упомянуть, что в некотором смысле создателем прототипа можно считать персидского врача Ар-Рази, который выделил спирт путём перегонки. Зато известно, что традиционное 40-процентное соотношение спирта к воде – результат изысканий чиновников. До того как своё распространение получили спиртометры, крепость смеси измеряли отжигом.

Для этого вино поджигали. Если выгорала ровно половина, то такое питие называли «полугаром». Его крепость составляла 38° и официально была закреплена в 1843 году. Так как эта цифра была не совсем удобна при подсчётах объёмов произведённого вина и поступающих акцизов, министром финансов

Российской империи М. Х. Рейтерном было предложено округлить значение до сорока. 6 декабря 1886 года норма в 40° была официально закреплена в «Уставе о питейных заведениях».

Химическая формула

Химическая формула 40-градусной водки записывается как соотношение 40 % этилового спирта и 60 % очищенной питьевой воды. Для обозначения крепкого напитка используется уравнение, так как он относится к смесям. Поэтому в химии формула водки выглядит следующим образом:

С2Н5ОН 40 % + H2O 60 %

Состав

В 1936 году в СССР был принят первый ГОСТ, по которому крепкий напиток, имеющий 40° и состоящий из этилового спирта и воды, получил своё название – водка. Остальные алкогольные изделия, обогащённые различными добавками, относились к категории винно-водочных изделий. На сегодняшний день формула водки, её крепость в 40 градусов, составляющие по ГОСТу остаются неизменными.

Это спиртное изделие обладает характерным вкусом и запахом, является абсолютно бесцветным.

Спиртное изделие в составе не содержит полиненасыщенных жиров, мононенасыщенных кислот, углеводов, белков и холестерина. Также в чистом напитке отсутствуют какие-либо витамины, железо, магний, но отмечается присутствие натрия и калия. Качественный продукт может создаваться только при использовании тщательно очищенной воды и спирта. Для этого используются специальные фильтры.

Если рассматривать состав с физико-химической стороны, он содержит следующие компоненты:

• вода;
• этиловый спирт;
• углеводы;
• минералы – кальций, калий, натрий;
• соляная кислота;
• уксусный альдегид.

Какие могут быть примеси и пищевые добавки

Несмотря на то, что основными ингредиентами для качественного продукта являются именно вода и спирт, в «особые» виды спиртного могут добавляться другие компоненты. Некоторые марки содержат в себе концентраты специй, особые травяные экстракты, вытяжки из фруктов и ягод, овсяные хлопья.

Например, линейка водок «Бульбашъ» выпускается с добавлением разнообразных натуральных ингредиентов, среди которых встречаются берёзовые почки, мёд, перец, настой липового цвета и другие. Также спиртные напитки могут производиться на основе кедровых орехов, например «Деревенька», и пряных продуктов. В составе могут встречаться красители, ароматизаторы и эфирные масла.

Для очищения и обогащения вкуса спиртного разрешено использовать следующие составляющие:

• сахар;
• лимонная кислота;
• соляная кислота;
• мёд;
• ванилин;
• активированный уголь;
• соль;
• фруктоза;
• сухое молоко;
• питьевая сода;
• уксусная кислота;
• перманганат калия.

Конечно же, все это должно содержаться в минимальных количествах. Производители крепких спиртных напитков добавляют в состав различные компоненты, руководствуясь разными причинами. Так как конкуренция на алкогольном рынке довольно серьёзная, продукт должен выделяться вкусом и качеством. Естественно, что необычные ингредиенты способны привлечь большее количество покупателей.

Также благодаря дополнительным ингредиентам, например меду, конечный продукт становится более мягким, что также влияет на его конкурентоспособность. «Русская Эскадра», которая относится к сегменту премиум-алкоголя, содержит в составе сахар, помогающий сделать её вкус более лёгким.

Но если одни производители гонятся за качеством, то другие подобными добавками пытаются скрыть недостатки своей продукции. Поэтому, ориентируясь на такие показатели, следует быть очень осторожным.

В большинстве случаев покупатель при выборе алкоголя опирается на личный опыт, рекомендации друзей, рекламу и, конечно же, состав. Имея представление о том, каким образом выглядят составляющие качественного продукта, а также какие добавки могут использоваться, вы сможете более тщательно подойти к выбору спиртного.

Спирты

Спирты – кислородсодержащие органические соединения, функциональной группой которых является гидроксогруппа (OH) у насыщенного атома углерода.

Спирты также называют алкоголи. Первый член гомологического ряда – метанол – CH₃OH. Общая формула их гомологического ряда – C_nH_2n+1OH.

Классификация спиртов

По числу OH групп спирты бывают одноатомными (1 группа OH), двухатомными (2 группы OH – гликоли), трехатомными (3 группы OH – глицерины) и т.д.

Одноатомные спирты также подразделяются в зависимости от положения OH-группы: первичные (OH-группа у первичного атома углерода), вторичные (OH-группа у вторичного атома углерода) и третичные (OH-группа у третичного атома углерода).

Номенклатура и изомерия спиртов

Названия спиртов формируются путем добавления суффикса “ол” к названию алкана с соответствующим числом атомов углерода: метанол, этанол, пропанол, бутанол, пентанол и т.д.

Для спиртов характерна изомерия углеродного скелета (начиная с бутанола), положения функциональной группы и межклассовая изомерия с простыми эфирами, которых мы также коснемся в данной статье.

Получение спиртов

• Гидролиз галогеналканов водным раствором щелочи

Помните, что в реакциях галогеналканов со сПиртовым раствором щелочи получаются Пи-связи (π-связи) – алкены, а в реакциях с водным раствором щелочи образуются спирты.

Присоединения молекулы воды (HOH) протекает по правилу Марковникова. Атом водорода направляется к наиболее гидрированному атому углерода, а гидроксогруппа идет к соседнему, наименее гидрированному, атому углерода.

В результате восстановления альдегидов и кетонов получаются соответственно первичные и вторичные спирты.

Синтез газом в промышленности называют смесь угарного газа и водорода, которая используется для синтеза различных химических соединений, в том числе и метанола.

Получение этанола брожением глюкозы

В ходе брожения глюкозы выделяется углекислый газ и образуется этанол.

В результате такой реакции у атомов углерода, прилежащих к двойной связи, формируются гидроксогруппы – образуется двухатомный спирт (гликоль).

Химические свойства спиртов

Предельные спирты (не содержащие двойных и тройных связей) не вступают в реакции присоединения, это насыщенные кислородсодержащие соединения. У спиртов проявляются новые свойства, которых мы раньше не касались в органической химии – кислотные.

Щелочные металлы (Li, Na, K) способны вытеснять водород из спиртов с образованием солей: метилатов, этилатов, пропилатов и т.д.

Необходимо особо заметить, что реакция с щелочами (NaOH, KOH, LiOH) для предельных одноатомных спиртов невозможна, так как образующиеся алкоголяты (соли спиртов) сразу же подвергаются гидролизу.

Реакция с галогеноводородами

Реакция с галогеноводородами протекают как реакции обмена: атом галогена замещает гидроксогруппу, образуется молекула воды.

В результате реакций спиртов с кислотами образуются различные эфиры.

Дегидратация спиртов (отщепление воды) идет при повышенной температуре в присутствии серной кислоты (водоотнимающего) компонента.

Возможен межмолекулярный механизм дегидратации (при t &#60 140°С), в результате которого образуются простые эфиры. При более высокой температуре (t &#62 140°С) механизм дегидратации становится внутримолекулярный – образуются алкены.

Названия простых эфиров формируются проще простого – по названию радикалов, входящих в состав эфира. Например:

• Диметиловый эфир – CH₃-O-CH₃
• Метилэтиловый эфир – CH₃-O-C₂H₅
• Диэтиловый эфир – C₂H₅-O-C₂H₅

Качественной реакцией на спирты является взаимодействие с оксидом меди II. В ходе такой реакции раствор приобретает характерное фиолетовое окрашивание.

Замечу, что в обычных условиях третичные спирты окислению не подвергаются. Для них необходимы очень жесткие условия, при которых углеродный скелет подвергается деструкции.

Вторичные и третичные спирты определяются другой качественной реакцией с хлоридом цинка II и соляной кислотой. В результате такой реакции выпадает маслянистый осадок.

Первичные спирты окисляются до альдегидов, а вторичные – до кетонов. Альдегиды могут быть окислены далее – до карбоновых кислот, в отличие от кетонов, которые являются “тупиковой ветвью развития” и могут снова стать вторичными спиртами.

Такой реакцией является взаимодействие многоатомного спирта со свежеприготовленным гидроксидом меди II. В результате реакции раствор окрашивается в характерный синий цвет.

Важным отличием многоатомных спиртов от одноатомных является их способность реагировать со щелочами (что невозможно для одноатомных спиртов). Это говорит об их более выраженных кислотных свойствах.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Пройдите тест для закрепления знаний

Межклассовыми изомерами предельных одноатомных спиртов являются простые эфиры.

Спирт можно получить реакцией щелочи с галогеналканом в водном растворе.

При внутримолекулярной дегидратации из спиртов образуются алкены.

При нагревании спиртов до 140° преимущественно происходит образование простых эфиров.

Качественная реакция на многоатомные спирты – реакция со свежеприготовленным гидроксидом меди II.

Химическая формула этилового спирта

Алкогольную зависимость можно считать болезнью, которая может появится у любого человека, вне зависимости от возраста. Зависеть это может и не от окружения, наследственности или особенности личности. На сегодняшний есть множество различных проблем связанных с алкогольной зависимостью например: Химическая формула этилового спирта. К счастью есть клиники которые способны помочь с ними справится.

Спирт и алкоголь достаточно плотно вошли в нашу повседневную жизнь. В этой статье будут даны основные рекомендации относительно того, как отличить метиловый от этилового спирта.Также будут указаны их характеристики и химические формулы.

История открытия спирта

Формула спирта в том или ином виде была открыта практически одновременно во многих регионах земного шара.

В 1334 году французский алхимик Арно де Вильггер изначально получил винный спирт. В 1360 году итальянские и французские монастыри производили такое вещество под названием «вода жизни». Генуэзские купцы в 1386 году привезли спирт в Москву, чтобы продемонстрировать его качества.

Определение

Теперь разберемся с тем, что такое этиловый и метиловый спирт.

Метанол (он же метиловый спирт,он же древесный спирт, он же карбинол, он же метилгидрат, он же гидроксид метила) – одноатомный простейший спирт, ядовитая, бесцветная жидкость. С воздухом образует (в объемных концентрациях от 6,98 до 35,5%) взрывоопасные смеси (при температуре 8 градусов по Цельсию). Молекулярная формула спирта метилового – CH4O или CH3-OH.

Этанол (или же этиловый спирт, или же винный спирт, или же алкоголь, в простонародье просто «спирт», метилкарбинол) — спирт одноатомный с привычной формулой C2H5OH. При стандартных условиях это летучая, бесцветная, горючая прозрачная жидкость. Является депрессантом — психоактивным веществом, угнетающим центральную нервную систему человека, и действующим компонентом алкогольных напитков.

Сравнение

С позиции определения и химической формулы достаточно просто определить то, как отличить метиловый от этилового спирта. На практике же все не настолько уж и просто.

Если обратится к химии, то можно получить много информации об этих веществах: применении, получении, свойствах, нахождение в природе и т.п. Но давайте вернемся к бытовым вопросам и рассмотрим подробнее, чем отличается метанол от этанола.

Метанол по виду подобен этанолу: бесцветный, с характерным, но более слабым запахом. Это и есть основные свойства метилового спирта. Просто так, к сожалению, эти два вещества очень трудно отличить друг от друга.

Только профессиональный химик сможет визуально отличить один вид от другого. Цвет, запах, вкус настолько схожи, что часто эти вещества путают. Последствия такой путаницы чреваты: от слепоты до летального исхода.

Отличия

В домашних условиях можно провести несложные опыты для выявления отличий. Приведем три важных способа отличия метанола от этанола. Эти же способы будут носить и сравнительный характер.

1 способ. Поджигание исследуемой жидкости. Один из самых простых и надежных способов: поджигаем наш образец, следим за цветом пламени. Этанол горит синим цветом, а метанол – зеленым. Это же так просто и понятно, но помните, что незнание, к сожалению, не освобождает человека от последствий.

Введем новое понятие в нашей статье – технический спирт. Под понятием «технический спирт» понимаем спирты (метанол, денатурат) и их смеси, не пригодные для употребления человеком, наносящие серьезный и непоправимый урон как здоровью, так и жизни.

Также нужно учесть следующий момент: используя градусник в нашем простом опыте, надо зафиксировать температуру закипания, так как известно из разделов химии, что этанол закипает при температуре 78° по Цельсию, а метанол достигает кипения уже при 64°.

2 способ. Используем обыкновенный картофель. Небольшую дольку картофеля на несколько часов нужно бросить в исследуемую жидкость: если по истечении указанного времени картофель не поменял цвет, то перед вами этанол — вещество, пригодное для употребления. Если же долька картофеля окрасилась в розовый цвет, то исследуемая жидкость является метанолом – сильнейшим ядом для организма человека.

3 способ. Формальдегидная проба. Здесь нам понадобится медная проволока, небольшую часть которой необходимо накалить добела и опустить в жидкость. При нахождении в ней этанола можно почувствовать запах прелых яблок, а там, где находится метанол, вы услышите резкий неприятный запах – запах формальдегида.

Помните, что небольшая доза (хватает и 50 мл) метанола может привести к смертельному исходу. Будьте бдительны, не покупайте алкогольные напитки в сомнительных точках продаж, не рискуйте жизнью и здоровьем, а покупайте алкоголь в специализированных магазинах.

Симптомы отравления метанолом

Симптоматика отравления метанолом очень схожа с алкогольным отравлением, но на общем фоне тошноты, головокружения, опьянения, вялости, рвоты, судорог необходимо выделить потерю зрения. Метанол попадает в организм человека во время дыхания, через кожу и пищеварительный тракт.

Возникает сильнейшая боль в ногах, резкая головная боль. Он поражает нервную систему, разрушает сосуды, приводит к слепоте. Быстро всасывается, медленно выделяется, кумулирует (накапливается).

Окисляясь в организме, образует токсичные соединения — муравьиную кислоту и формальдегид. Формальдегид является очень токсичным, так как это вещество первого класса опасности. Он официально признан концерагеном.

Накопление его в организме приводит к развитию онкологических заболеваний. Муравьиная кислота вызывает повреждение глаз и дыхательных путей. Тяжелое отравление с потерей зрения может вызвать прием внутрь всего лишь 5-10 мл метилового спирта.

Смертельная доза находится в пределах от 30 до 100 мл, но она зависит и от индивидуальных особенностей конкретного организма. Смерть наступает от остановки дыхания. Диагноз может быть подтвержден нахождением в моче пострадавшего такого вещества, как муравьиная кислота.

Первая медицинская помощь

Выше было наглядно показано как отличить метиловый от этилового спирта. Однако бывают в жизни такие ситуации, когда приходится оказывать пострадавшему первую медицинскую помощь.

При отравлении метанолом она направлена на выведение из организма яда, задержку процесса окисления данного вещества. Однако в самую первую очередь будет страдать выделительная система. При употреблении технического спирта внутрь, необходимо промыть желудок в течении пары первых часов.

Обычно назначают обильное питье, прием растворов щелочей (гидрокарбоната натрия 10-15 грамм). Противоядием является этиловый спирт, который понижает процесс окисления метилового спирта и образование токсических продуктов превращения. Статистика по случаям отравления метанолом удручающая.

ГОСТ – это прежде всего документ, регламентирующий какими качествами должны обладать товары, продаваемые на территории определенной страны. Существует несколько ГОСТов на этанол, которые описывают предназначение, условия хранения, транспортировки и многое другое.

Но такой сложный вопрос, как употребление алкогольных напитков, может породить многочасовые дебаты.

Да и не в этом дело, ведь каждый человек должен сам для себя решать вопросы подобного уровня. Но давайте обратимся к ГОСТу 1972 года: «Этиловый спирт – легковоспламеняющаяся, бесцветная жидкость с характерным запахом. Относится к сильнодействующим наркотикам, которые вызывают сначала возбуждение, а затем — паралич нервной системы».

Теперь читаем ГОСТ 1982 года: «Этиловый спирт – легковоспламеняющаяся, бесцветная жидкость с характерным запахом, относящаяся к сильнодействующим наркотикам». И, наконец, 2000 год: «Этиловый спирт – это бесцветная, легковоспламеняющаяся жидкость с характерным запахом». Эти же самые нормативные документы и регламентируют такое вещество, как спирт этиловый технический.

Вред и польза алкоголя

Давайте не будем трогать этот огромный айсберг под названием «пить или не пить». Вспомним слова всеми любимого Семена Семеновича Горбункова о пользе алкоголя.

Алкоголь способен незначительно предотвратить формирование тромбов, снизить содержание в крови холестерина, расширить сосуды, что приведет к более интенсивному кровообращению. А лекарство, как известно, любит четкую дозировку, поэтому 50 мл лечит и бодрит. Но польза, которую приносит алкоголь, слишком мала по сравнению с его вредом: алкоголь вносит изменения в генетическую структуру человека, что может привести к отклонениям в умственном развитии потомков, оказывает пагубное действие на нравственное поведение человека.

При этом стоит вспомнить, что именно алкоголь побуждает человека совершать необдуманные, глупые и жестокие поступки. Чтобы такого не случилось, следует четко соблюдать норму. Полезным будет и полный отказ от разнообразных алкогольных напитков.

Помните, что если вы превысите норму, то алкоголь станет ядом, который нанесет вред органам и даже целым системам вашего организма.

Собственно на этом и можно закончить рассуждение о том, как отличить метиловый от этилового спирта.

Разновидности спирта

Алкоголь обладает множеством различных модификаций. Некоторые виды спиртов тесно соприкасаются с пищевыми технологиями, другие являются ядовитыми. Чтобы узнать их действие и влияние на человеческий организм, следует понимать их главные характеристики.

Пищевой (или питьевой)

Или спирт этиловый.

Его получают способом ректификации (процесс разделения многокомпонентных смесей с использованием теплообмена между жидкостью и паром). За сырье для его приготовления берутся различные виды зерен. Химическая формула питьевого этилового спирта следующая: С2Н5ОН.

Пищевой спирт, входящий в состав алкоголя, воспринимается в большинстве случаев, как водка. Именно им и злоупотребляют многие личности, доведя себя до стойкой алкогольной зависимости.

Пищевой этанол обладает и собственными разновидностями (они зависят от видов сырья, которое было использовано). Классификация питьевого спирта имеет следующие виды:

Спирт I сорта (или медицинский)

Его не используют для выпуска алкогольной продукции. Данное соединение предназначено для использования исключительно в медицинских целях в качестве антисептика, обеззараживания операционных и хирургических инструментов.

Альфа

Спиртовое соединение высшего сорта.

Для его изготовления берется отборная высококачественная пшеница или рожь. Именно на базе спирта Альфа выпускается элитные алкогольные напитки суперпремиум класса.

Для производства питьевого этанола данного уровня используют картофель и зерно, с учетом, что на выходе объем картофельного крахмала не должно превышать 35%.

Спиртовое соединение пропускается через несколько ступеней фильтрации. Из него выпускают водку премиум-класса. Данные водочные напитки обладают несколькими степенями защиты. У них особенная форма бутыли, специально разработанные голограммы, уникальный колпачок.

Экстра

На его основе делают классическую и многим знакомую водку среднеценового сегмента.

Данный питьевой спирт разбавляют (его крепость в неразбавленном виде составляет около 95%) и плюс ко всему подвергают дополнительной очистке. Итоговая продукция обладает меньшим содержанием сложных эфиров и метанола. Алкоголь на базе данного соединения считается экологически чистым продуктом, правда, не таким дорогим, как спиртное на базе Альфа либо Люкса.

Базис

Практически не уступает водочным этанолам Экстра и Альфа.

Обладает такой же высокой крепостью (порядка 95%). Водка, изготовленная из этого питьевого спирта, является самым ходовым товаром, так как она наиболее доступна (средний ценовой сегмент рынка). Производят спирт этой марки из картофеля и зерна, с учетом, что объем картофельного крахмала в получаемой продукции не превышает 60%.

Спирт высшей категории очистки

Изготавливают его на базе смеси следующих продуктов:

Данное соединение при технологическом процессе подвергается минимальной обработке и отфильтровыванию от различных примесей и сивушных масел. Его пускают на изготовление дешевой водки экономкласса, различных настоек и ликеров.

Способы использования этанола

Этиловый спирт используется не только в любимой многими алкогольной индустрии. Его применение разнообразно и довольно любопытно. Кстати, этиловый спирт используется и в качестве антидота при отравлении метанолом. Это эффективное противоядие в случае интоксикации техническим спиртом.

В этом случае следует немедленно звонить в Скорую помощь. Помните, что при неоказании квалифицированной помощи очень велик риск летального исхода.

Подводя итоги, можно понять, что уметь разбираться в видах спирта и отличать ядовитое соединение от питьевого этанола очень важно. Не забывайте, что даже при потреблении мизерного количества ядовитого метанола, вы подвергаете свою жизнь риску и подводите свой организм к фатальной смертельной черте.

Данная проблема: Химическая формула этилового спирта, достаточно популярна на сегодняшний день. Алкоголь может действовать на людей по-разному. Возможно алкоголь и приносит какую то пользу, но чаще всего употребление спиртных напитков пагубны для здоровья. Самым сложным с чем приходится справляться это психологическая зависимость, в этом случае нередко приходится обращаться за помощью.

Формула этилового спирта в химии. Химическое использование спирта

Благодаря истории, мы можем узнать многие подробности, касающиеся, нашей обыденной жизни. Давайте обратимся к истокам и выясним кто же впервые открыл формулу этила.

Во многих частях земли химическая формула этилового спирта, была открыта почти в одно время. Кто изобрёл этил, а также этиловый спирт и формулу? Французский алхимик Арно де Вильггер в 1334 году открыл винный спирт. А также было вещество имеющее название «Вода жизни» которую изобрели итальянские и французские монахи в 1360 году.

Также не стоит забывать о том, что в Москву, впервые, этил привезли генуэзские торговцы в 1386 году, дабы продемонстрировать его сильные стороны. Они, конечно, не могли знать, что через несколько столетий, в России введут так называемый Сухой закон.

Вполне вероятно что закон на запрет продажи и употребления алкоголя привнёс много положительных моментов в жизнь тогдашних людей. Хотя бы такие моменты, как уменьшение преступлений, психически нездоровых людей, повышение рождаемости здоровых детей, и увеличение рождаемости в целом, также уменьшилось число самоубийц. Конечно, в самом запрете были и минусы: алкоголь изготовляли тайно – нарушение закона, плюс ко всему ещё и отравление при употреблении суррогатов. Хотелось бы отметить, по моему мнению, полный запрет излишен, но должен быть какой-то предел продажи или подобное этому, необходимо ограничение. А употреблять или нет, это уже вопрос, на который должен ответить каждый себе лично.

Виды спирта

Существует несколько основных видов:

• этиловый (винный);
• метиловый (древесный);
• пентан-1-ол (амиловый);
• гексадекан-1-ол (цетиловый).

Из видео вы узнаете о спиртах и их химических свойствах.

Что же такое этил?

В химии это довольно сложное и запутанное определение, но все же я его помещу сюда, чтобы вы понимали о чём здесь идёт речь.

Спирты – органические вещества, которые содержат одну или несколько гидроксильных групп, непосредственно связанных с атомом углерода, находится в состоянии -гибридизации (насыщенный атом углерода).

Что же такое этиловый спирт?

Этанол (он же этил также известен как винный спирт, мы привыкли считать его просто алкоголем) – одноатомный спирт с очень знакомой нам химической формулой С2Н5ОН. В обычных условиях летучая, не имеющая цвета, легковоспламеняющаяся жидкость. Психоактивное вещество, которое угнетает центральную нервную систему (ЦНС), а также входит в состав алкогольных напитков. Алкоголь вошёл в нашу жизнь уже довольно давно и стал неотъемлемой частью любого праздничного застолья. Употреблять алкоголь или нет, этот спор может затянуться на долгие часы, а то и привести к печальным последствиям. На самом же деле каждый сам вправе и должен решить «пить или не пить, вот в чём вопрос».

В далёком 1880 году, всем известный Генри Форд, изобрёл автомобиль при этом в качестве топлива использовав этанол. В 1902 году также была представлена возможность использования этанола как топливо для автомобилей. Тогда на конкурсе было показано около 70 двигателей которые работали на этаноле и его смеси с бензином, в качестве смешивания топлива использовался карбюратор.

Номенклатура, классификация, изометрия спиртов.

Применение

• В химической промышленности применение этанола, безусловно, весьма широко. Вот некоторые из применений: используется как растворитель (бытовая химия, лакокрасочные изделия); входит в состав антифризов и жидкостей для омывания стёкол; применяется в моющих средствах, и это только немногие применения этанола.
• Спирт применяется в медицине, прежде всего как антисептик. Растворитель всевозможных лекарств. В медицине применение спирта очень важная составляющая и нельзя недооценивать важность этила.
• Используется в парфюмерии как основной компонент духов, одеколонов и аэрозолей. Входит в состав зубных паст, различных шампуней, гелей для душа и т. п.

Бесспорно, необходимо отдать должное Арно де Вильггер, а также другим алхимикам, за то, что они изобрели формулу этила. Применение этила является важнейшим аспектом как в медицине, так и в парфюмерии как производстве, так и в химии. С2Н5ОН – химическая формула спирта, известная практически каждому ещё со школьной скамьи, по крайне мере тем, кто хоть немного, слушал на уроках все, что связано со словом «химический».

Невозможно не затронуть такую тонкую тему вреда и пользы алкоголя. Как многие привыкли считать, алкоголь в небольших дозах полезен, но, к сожалению, доля пользы несопоставима с долей вреда который алкоголь приносит. Из пользы можно выделить незначительное предотвращение формирования тромбоза, что само по себе приводит к хорошему кровообращению. А вот из вредных аспектов выделим то, что алкоголь может внести изменение в генетическую структуру человека, может повлиять на отклонения у новорождённых детей, помимо этого, не стоит и говорить о том влиянии которое алкоголь оказывает на поведение человека.

Больше всего изнасилований и преступлений в целом было совершено в алкогольном опьянении, что в целом полностью говорит о пагубности употребления алкогольных напитков.

В конце статьи, хотелось бы подвести итог. Несомненно, польза этилового спирта неоспорима! Употребление алкоголя это немалый минус, с которым нужно бороться, но борьба начинается с нас самих.

Органическая химия. Спирты.

Этиловый спирт или винный является широко распространённым представителем спиртов. Известно много веществ, в состав которых наряду с углеродом и водородом входит кислород. Из числа кислородсодержащих соединений мне интересен прежде всего класс спиртов.

Этиловый спирт

Физические свойства спирта . Этиловый спирт С₂Н₆О — бес­цветная жидкость со своеобразным запахом, легче воды (удель­ный вес 0,8), кипит при температуре 78°,3, хорошо растворяет многие неорганические и органические вещества. Спирт «ректи­фикат» содержит 96% этилового спирта и 4% воды.

Строение молекулы спирта . Согласно валентности элементов, формуле С₂Н₆О соответствуют две структуры:

Чтобы решить вопрос о том, какая из формул соответствует спирту в действительности, обратимся к опыту.

Поместим в пробирку со спиртом кусочек натрия. Тотчас начнётся реакция, сопровождающаяся выделением газа. Нетрудно установить, что этот газ — водород.

Теперь поставим опыт так, чтобы можно было определить, сколько атомов водорода выделяется при реакции из каждой мо­лекулы спирта. Для этого в колбу с мелкими кусочками натрия (рис. 1) прибавим по каплям из воронки определённое количе­ство спирта, например 0,1 грамм-молекулы (4,6 грамма). Выделяю­щийся из спирта водород вытесняет воду из двугорлой склянки в измерительный цилиндр. Объём вытесненной воды в цилиндре соответствует объёму выделившегося водорода.

Рис.1. Количественный опыт получения водорода из этилового спирта.

Так как для опыта была взята 0,1 грамм-молекулы спирта, то водорода удаётся получить (в пересчёте на нормальные условия) около 1,12 литра. Это означает, что из грамм-молекулы спирта нат­рий вытесняет 11,2 литра, т.е. половину грамм-молекулы, иначе го­воря 1 грамм-атом водорода. Следовательно, из каждой молекулы спирта натрием вытесняется только один атом водорода.

Очевидно, в молекуле спирта этот атом водорода находится в особом положе­нии по сравнению с осталь­ными пятью атомами водо­рода. Формула (1) не даёт объяснения такому факту. Согласно ей, все атомы водо­рода одинаково связаны с атомами углерода и, как нам известно, не вытесняются ме­таллическим натрием (нат­рий хранят в смеси углеводородов — в керосине). Наоборот, формула (2) отражает наличие одного атома, находя­щегося в особом положении: он соединён с углеродом через атом кислорода. Можно заключить, что именно этот атом водорода связан с атомом кислорода менее прочно; он оказывается более подвижным и вытесняется натрием. Следовательно, структурная формула этилового спирта:

Несмотря на большую подвижность атома водорода гидроксильной группы по сравнению с другими атомами водорода, этиловый спирт не является электролитом и в водном растворе не диссоциирует на ионы.

Связи между атомами в молекуле этилового спирта ковалентные:

Чтобы подчеркнуть, что в молекуле спирта содержится гидроксильная группа — ОН, соединённая с углеводородным радика­лом, молекулярную формулу этилового спирта пишут так:

Химические свойства спирта . Выше мы видели, что этиловый спирт реагирует с натрием. Зная строение спирта, мы можем эту реакцию выразить уравнением:

Продукт замещения водорода в спирте натрием носит назва­ние этилата натрия. Он может быть выделен после реакции (пу­тём испарения избытка спирта) в виде твёрдого вещества.

При поджигании на воздухе спирт горит синеватым, еле за­метным пламенем, выделяя много тепла:

Если в колбе с холодильником нагревать этиловый спирт с галогеноводородной кислотой, например с НВг (или смесью NаВг и Н₂SО₄, дающей при реакции бромистый водород), то будет от­гоняться маслянистая жидкость — бромистый этил С₂Н₅Вг:

Эта реакция подтверждает наличие гидроксильной группы в молекуле спирта.

При нагревании с концентрированной серной кислотой в каче­стве катализатора спирт легко дегидратируется, т. е. отщепляет воду (приставка «де» указывает на отделение чего-либо):

Эта реакция используется для получения этилена в лаборатории. При более слабом нагревании спирта с серной кислотой (не выше 140°) каждая молекула воды отщепляется от двух молекул спирта, вследствие чего образуется диэтиловый эфир — летучая легко воспламеняющаяся жидкость:

Диэтиловый эфир (иногда называемый серным эфиром) при­меняется в качестве растворителя (чистка тканей) и в медицине для наркоза. Он относится к классу простых эфиров — органи­ческих веществ, молекулы которых состоят из двух углеводород­ных радикалов, соединённых посредством атома кислорода: R — О — R1

Применение этилового спирта . Этиловый спирт имеет большое практическое значение. Много этилового спирта расходуется на получение синтетического каучука по способу академика С. В. Лебедева. Пропуская пары этилового спирта через специальный катализатор, получают дивинил:

который затем может полимеризоваться в каучук.

Спирт идёт на выработку красителей, диэтилового эфира, раз­личных «фруктовых эссенций» и ряда других органических ве­ществ. Спирт как растворитель применяется для изготовления парфюмерных продуктов, многих лекарств. Растворяя в спирте смолы, готовят различные лаки. Высокая теплотворная способность спирта обусловливает применение его в качестве горючего (автомобильного топлива = этанола).

Получение этилового спирта . Мировое производство спирта измеряется миллионами тонн в год.

Распространённым способом получения спирта является бро­жение сахаристых веществ в присутствии дрожжей. В этих низ­ших растительных организмах (грибках) вырабатываются особые вещества — ферменты, которые служат биологическими катали­заторами реакции брожения.

В качестве исходных материалов в производстве спирта берут семена злаков или клубни картофеля, богатые крахмалом. Крах­мал с помощью солода, содержащего фермент диастаз, сперва превращают в сахар, который затем сбраживают в спирт.

Учёные много работали над тем, чтобы заменить пищевое сырьё для получения спирта более дешёвым непищевым сырьём. Эти по­иски увенчались успехом. Сейчас широко развито промышленное получение спирта из отходов древесины. Древесина, как и крах­мал, превращается в сахар, а из сахара получают спирт.

В последнее время в связи с тем, что при крекинге нефти образуется много этилена, стали получать спирт путём гидрата­ции этилена в присутствии катализаторов:

Реакция гидратации этилена (в присутствии серной кислоты) была изучена ещё А. М. Бутлеровым и В. Горяиновым (1873), который предсказал и её промышленное значение. Разработан и внедрен в промышленность также метод прямой гидратации этилена пропусканием его в смеси с парами воды над твердыми катализаторами. Получение спирта из этилена очень экономично, так как этилен входит в состав газов крекинга нефти и других промышленных газов и, следовательно, является широкодоступным сырьем.

Другой способ основан на использовании в качестве исходного продукта ацетилена. Ацетилен подвергается гидратации по реакции Кучерова, а образующийся уксусный альдегид каталитически восстанавливают водородом в присутствии никеля в этиловый спирт. Весь процесс гидратации ацетилена с последующим восстановлением водородом на никелевом катализаторе в этиловый спирт может быть представлен схемой.

Гомологический ряд спиртов

Кроме этилового спирта, известны и другие спирты, сходные с ним по строению и свойствам. Все они могут рассматриваться как производные соответствующих предельных углеводородов, в молекулах которых один атом водорода заменён гидроксильной группой:

Температура кипения спиртов в º С

Метан СН₄ Метиловый СН₃ОН 64,7 Этан С₂Н₆ Этиловый С₂Н₅ОН или СН₃ — СН₂ — ОН 78,3 Пропан С₃Н₈ Пропиловый С₄Н₇ОН или СН₃ — СН₂ — СН₂ — ОН 97,8 Бутан С₄Н₁₀ Бутиловый С₄Н₉ОН или СН₃ — СН₂ — СН₂ — ОН 117

Будучи сходны по химическим свойствам и отличаясь друг от друга по составу молекул на группу атомов СН₂, эти спирты со­ставляют гомологический ряд. Сравнивая физические свойства спиртов, мы в этом ряду, так же как и в ряду углеводородов, на­блюдаем переход количественных изменений в изменения качест­венные. Общая формула спиртов данного ряда R — ОН (где R — углеводородный радикал).

Известны спирты, в молекулы которых входит несколько гидроксильных групп, например:

Группы атомов, обусловливающие характерные химические свойства соединений, т. е. их химическую функцию, называются функциональными группами.

Спиртами называются органические вещества, моле­кулы которых содержат одну или несколько функциональных гидроксильных групп, соединённых с углеводородным радикалом .

По своему составу спирты отличаются от углеводородов, соот­ветствующих им по числу углеродных атомов, наличием кисло­рода (например, С₂Н₆ и С₂Н₆О или С₂Н₅ОН). Поэтому спирты можно рассматривать как продукты частичного окисления угле­водородов.

Генетическая связь между углеводородами и спиртами

Произвести непосредственное окисление углеводорода в спирт довольно трудно. Практически проще это сделать через галогенопроизводное углеводорода. Например, чтобы получить этиловый спирт, исходя из этана С₂Н₆, можно сначала получить бромистый этил по реакции:

а затем бромистый этил превратить в спирт нагреванием с водой в присутствии щёлочи:

Щёлочь при этом нужна, чтобы нейтрализовать образующийся бромистый водород и устранить возможность реакции его со спиртом, т.е. сдвинуть эту обратимую реакцию вправо.

Подобным же образом метиловый спирт может быть получен по схеме:

Таким образом, углеводороды, их галогенопроизводные и спирты находятся между собой в генетической связи (связи по происхождению).

Температура замерзания спирта: формула и плотность этанола, его применение и производство

Каждое вещество имеет свою температуру, при которой переходит из жидкого состояния в твердое.

На нее влияют химические свойства жидкости и уровня атмосферного давления.

Общие сведения

Этиловый спирт – это жидкость, не имеющая запаха, цвета и привкуса. Впервые синтез этилового спирта (этанола, ethanol, метилкарбинол, метиловый спирт) произошел в середине XIX века.

Состав этанола отражается в его химической формуле — С₂Н₆0, структурная формула имеет вид СН₃СН₂ОН. Из формулы видно, что этиловый спирт является одноатомным насыщенным веществом и является производным от этана способом замены одного водородного атома на гидроксильную группу ОН.

В связи с этим обусловлены химические свойства этанола, а также его способности вступать в реакцию с молекулами других химических веществ и элементов. При хранении безводного спирта стоит учесть гигроскопичность вещества. Если емкость с жидкостью недостаточно герметична, то он не только испаряется, но и поглощает влагу снаружи, что понижает крепость спирта.

Так как метилкарбинол имеет похожее строение с водой и содержит мало атомов углерода, то он прекрасно смешивается с H₂O, не зависимо от пропорций. Этот спирт также является производным таких веществ как вода и ethanol.

Этиловый спирт легко воспламеняется (при 13 градусах Цельсия) и в процессе горения образует два вещества – H₂O и диоксид углерода. Пороги взрываемости составляют +11 °С и — 41°С. Закипает данное вещество при +78,3 градуса Цельсия, а замерзания при 117°С ниже нуля. Жидкость, которая на 40% содержит этанол, замерзает при —28 градусах Цельсия.

При конденсации метилкарбинола на выходе получается вещество, содержащее активный водород. Чем меньше спирта содержится в жидкости, тем выше его температура замерзания.

Пары спирта очень токсичны для организма человека. Санитарными нормами допускается 1 мг/дм 3 содержания паров С₃Н₂ОН в воздухе.

Требования к сырью

Основная задача производителей алкоголя это производство этанола высокого качества. Согласно госстандартам и законодательным актам к качеству компонентов алкогольных напитков предъявляются строгие требования.

Основными ингредиентами алкогольных напитков является вода и ректификованный этинол, который добывается в процессе биотехнологической переработки сельскохозяйственного сырья. Процесс переработки представляет собой большое количество процессов, влияющих на свойства ethanol.

Органолептические свойства этанола зависят от следующего:

• вида и качества используемого зерна;
• способ помола;
• подготовка сырья к осахариванию;
• дозировка и состояние осахаривающих материалов в процессе гидролиза;
• добавление дрожжей;
• кислотность и длительность процесса брожения;
• использование антисептиков и дезинфицирующих элементов;
• санитария в трубопроводах и в другом оборудовании по производству спирта.

Сельскохозяйственное сырье поступает от разных поставщиков на предприятия по контрактам. Поступившее зерно проходит контроль во время которого определяется его влажность, процент содержания сорняков и крахмала.

На этом этапе не учитываются такие критерии, как кислотность, клейкость, стекловидность и др. Строгий контроль за качеством сырья обусловлен его влиянием на органолептические показатели этанола. Некачественное сырье, зараженное головней, недозрелое зерно или поврежденное сушкой, негативно влияет на органолептические свойства спирта.

Технология производства

Технология производства спирта (нажмите для увеличения)

На сегодняшний день существует три технологии производства этанола:

• ферментативная (биохимическая);
• химическая;
• синтетическая.

При производстве спирта первого типа сахар сбраживают с помощью ферментов, масел и дрожжей, то есть:

Для получения спирта с помощью второго способа технический спирт оказывают химическое воздействие минеральными кислотами на молекулярном уровне.

При использовании третьего способа получения этанола к этилену присоединяют воду в среде с катализатором, то есть:

Ректификованный этиловый спирт изготавливается только из пищевого субстрата. В основном для этого используются зерновые культуры, патока или картофель.

Процесс изготовления спирта состоит из следующих этапов:

• подготовительный – подготовка солода из очищенного сырья;
• основной – разваривание, осахаривание, сбраживание солода, перегон браги и получение сырого этанола;
• завершающий – повторный перегон для очистки этанола от примесей (ректификация).

Полученный ректификованный этиловый спирт разделяют на несколько видов:

• спирт первого сорта;
• базисный;
• экстра-спирт;
• спирт класса люкс;
• альфа-спирт.

Для изготовления водки и других алкогольных напитков используются все виды этанола, кроме первого.

Условия хранения

Хранение этилового спирта осуществляется в специальных герметичных резервуарах, которые пломбируются и опечатываются. Категорически запрещено хранить спирт в оцинкованной таре.

Упакованный спирт имеет специальную маркировку, которая содержит информацию о предприятии изготовителе, название спирта, масса, объем, номер тары и партии.

Помимо этого, на тару наносится информация о легко воспламеняемости жидкости, обозначение стандарта и классификационные шифры. Хранить медицинский спирт можно неограниченный срок.

Применение

Применение спирта (нажмите для увеличения)

Одним из способов применения очищенного спирта является его использование в автомобилях. Для автоводителей температура, при которой этанол замерзает, очень важна в зимнее время.

Еще одно применение этилового спирта – изготовление водки. Однако это не чистый этанол, а с примесью различных органических веществ.

Водка представляет собой водно-спиртовую смесь, которая на 40% состоит из спирта и на 60% из воды. Температура замерзания водки находится в пределах 25-29 градусов мороза.

Это свойство позволяет проверить качество данного спиртного напитка – если температура воздуха выше 25 градусов, а водка замерзла, то качество ее весьма сомнительное.

Другие виды

Виды спиртов (нажмите для увеличения)

Кроме этилового спирта существуют и другие спирты, которые применяются в промышленности и быту.

Изоамиловый спирт представляет собой жидкость без цвета и с резким запахом. Температура кипения изоамила составляет 132,1. Пары этого спирта ядовиты и вызывают раздражение слизистых оболочек, приступы кашля и удушье.

Изопропиловый спирт — это прозрачная жидкость, которая имеет резкий запах и горький вкус. Его используют для замены этилового спирта в медицине, изготовлении косметики, парфюмерии и предметов бытовой и автомобильной химии. Изопропиловый спирт легко воспламеняется, а его испарения оказывают токсичное влияние на организм человека.

Благодаря низкой температуре замерзания этанол добавляют в ряд изделий в качестве вещества, снижающего температуру замерзания и препятствующего высыханию, например, как антифриз в авиации.

Температура замерзания этилового спирта зависит от его концентрации. Чем выше процент содержания спирта в растворе, тем ниже температура, при которой жидкость кристаллизируется.

Из чего делается спирт, смотрите в следующем видео: