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乙醇和乙酸:高中化学里这对“欢喜冤家“,你整明白了吗?
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乙醇和乙酸:高中化学里这对“欢喜冤家“,你整明白了吗?

更新时间:2026-02-17

开篇:从酒桌到厨房,这俩货就在你身边

先整点实在的。你爸喝的那杯二锅头,你妈炒菜倒的那勺陈醋,看起来八竿子打不着,对吧?但在化学课本里,这俩可是抬头不见低头见的"老相识"。乙醇和乙酸,选修二里的黄金搭档,今天咱们就把它们的底裤...啊不,底细,扒个干净。

乙醇:那个让你爸脸红的透明液体

这货长啥样?

无色透明,一股特殊香味——说白了就是酒味。密度比水小,沸点比水低,特别容易挥发。你要是不盖盖子,它跑得比兔子还快。

溶解性这块,乙醇堪称"社交牛逼症"患者。有机物?无机物?水?统统都能掺和一脚。跟你家那油水分层的汤完全不是一个概念,乙醇和水能以任意比例互溶,你倒多少它喝多少,绝不挑食。

化学家管乙醇里的那个关键部位叫羟基,写作 \( -\mathrm{OH} \)。这玩意儿就是乙醇的"身份证",决定了它的大部分性格。

跟金属钠的"激烈碰撞"

把一块钠扔进乙醇里,你会看到气泡蹭蹭往上冒。反应的化学方程式长这样:

\[ 2\mathrm{CH}_3\mathrm{CH}_2\mathrm{OH} + 2\mathrm{Na} \rightarrow 2\mathrm{CH}_3\mathrm{CH}_2\mathrm{ONa} + \mathrm{H}_2\uparrow \]

注意啊,这里生成的是乙醇钠和氢气。跟钠跟水反应比起来,这反应温和多了——毕竟乙醇里的氢没水那么暴躁。这也侧面证明了乙醇羟基上的氢活性不如水。

氧化反应:从良民到醛类的堕落之路

乙醇这货最怕的就是氧化。完全氧化的时候,也就是燃烧,它乖乖变成二氧化碳和水:

\[ \mathrm{CH}_3\mathrm{CH}_2\mathrm{OH} + 3\mathrm{O}_2 \xrightarrow{\text{点燃}} 2\mathrm{CO}_2 + 3\mathrm{H}_2\mathrm{O} \]

但不完全氧化就刺激了。在铜或者银作催化剂、加热的条件下,乙醇被氧气"收拾"一顿,变成了乙醛:

\[ 2\mathrm{CH}_3\mathrm{CH}_2\mathrm{OH} + \mathrm{O}_2 \xrightarrow[\Delta]{\mathrm{Cu}} 2\mathrm{CH}_3\mathrm{CHO} + 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} \]

这个反应在工业上可太重要了。乙醛是制造醋酸、合成树脂的重要原料。而且你喝酒脸红,某种程度上就是乙醇被氧化成乙醛,乙醛这货扩张血管,你脸就红了。

交警查酒驾用的检测仪,原理也是这个——让司机吹的气里的乙醇在仪器里发生氧化反应,电流变化一测,喝没喝酒一目了然。

乙酸:那个让你酸到眯眼的刺儿头

冰醋酸不是冰做的

纯的乙酸长得挺有欺骗性。无水状态下,它会在 \( 16.6^\circ\mathrm{C} \) 以下凝结成冰一样的晶体,所以叫冰醋酸,也叫冰乙酸。化学式 \( \mathrm{CH}_3\mathrm{COOH} \),官能团是羧基 \( -\mathrm{COOH} \)。

这羧基可比乙醇的羟基厉害多了。羟基是羟基,羰基是羰基,羧基就是羟基和羰基勾搭在一起形成的"强强联合"。

酸性:比碳酸强那么一丢丢

乙酸是弱酸,但弱中也有强者。它比碳酸强,这很重要。

跟氢氧化钠反应,就是简单的中和:

\[ \mathrm{CH}_3\mathrm{COOH} + \mathrm{NaOH} \rightarrow \mathrm{CH}_3\mathrm{COONa} + \mathrm{H}_2\mathrm{O} \]

但跟碳酸钙反应就有意思了。你家水壶里的水垢主要成分是碳酸钙,拿醋泡一泡就干净,原理在这:

\[ 2\mathrm{CH}_3\mathrm{COOH} + \mathrm{CaCO}_3 \rightarrow \mathrm{Ca}(\mathrm{CH}_3\mathrm{COO})_2 + \mathrm{H}_2\mathrm{O} + \mathrm{CO}_2\uparrow \]

冒泡了吧?那气泡就是二氧化碳。这个反应证明了乙酸酸性大于碳酸酸性。

酯化反应:酸和醇的"联姻"

这是高中化学最浪漫的反应之一。乙酸和乙醇在浓硫酸催化、加热条件下,抱在一起生成了乙酸乙酯和水:

\[ \mathrm{CH}_3\mathrm{COOH} + \mathrm{C}_2\mathrm{H}_5\mathrm{OH} \underset{\Delta}{\stackrel{\text{浓}\mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4}{\rightleftharpoons}} \mathrm{CH}_3\mathrm{COOC}_2\mathrm{H}_5 + \mathrm{H}_2\mathrm{O} \]

注意这个可逆符号。这反应是可逆的,浓硫酸在这里既是催化剂又是吸水剂——把水吸走了,平衡就往右边移动,产率就上去了。

反应机理是"酸脱羟基醇脱氢"。乙酸把羧基上的 \( -\mathrm{OH} \) 脱了,乙醇把羟基上的 \( \mathrm{H} \) 脱了,脱下来的 \( -\mathrm{OH} \) 和 \( \mathrm{H} \) 结合成水,剩下的部分手拉手变成酯。

乙酸乙酯这货有股香味,很多水果的香味就是它或者它的亲戚贡献的。实验室制取的时候,导管不能插到液面下,防止倒吸。收集的时候用饱和碳酸钠溶液,一是吸收乙醇,二是中和乙酸,三是降低酯的溶解度让它分层好分离。

这对CP的日常生活

乙醇和乙酸的关系可不只是能反应那么简单。在自然界里,乙醇可以被氧化成乙醛,乙醛再氧化就变成乙酸。你家那瓶酒开盖放久了变酸,就是乙醇被空气中的氧气慢慢氧化成了乙酸。

醋的酿造也是这个路线:粮食先发酵出乙醇,乙醇再被醋酸菌氧化成乙酸。所以酒和醋,本质上是一脉相承的兄弟俩。

在有机合成里,乙醇是引入乙基的好材料,乙酸是引入乙酰基的主力军。酯化反应更是合成香料、药物、塑料的基础操作。

考试里的坑,你别跳

钠与乙醇反应:虽然温和,但确实是置换反应,生成氢气。注意计量关系,\( 2 \) 个羟基对应 \( 1 \) 个氢气分子。

催化氧化:铜丝先变黑(氧化成氧化铜),插入乙醇里又变红(氧化铜被还原成铜),铜是催化剂,现象要记牢。

酯化反应:可逆反应,不能写等号。浓硫酸的作用要答全:催化剂和吸水剂。饱和碳酸钠溶液的作用三点都要会写。

酸性比较:乙酸酸性大于碳酸酸性,这个酸性顺序经常考。

除杂:乙酸乙酯里混有乙酸和乙醇,用饱和碳酸钠溶液洗涤,分液,干燥,蒸馏。别用水洗,溶解度降得不够。

乙醇和乙酸,一个让你醉,一个让你酸,在化学世界里却是最基础的有机化合物代表。从官能团的角度看,羟基和羧基的性质决定了它们的命运;从反应类型看,氧化和酯化是有机化学的入门必修课。

下次你爸举杯,你妈倒醋的时候,你可以跟他们讲讲这背后的化学故事。当然,讲完了该洗碗洗碗,该写作业写作业。毕竟,知道乙醇乙酸怎么反应,和能不能考上985,中间还隔着几百道计算题呢。

但知识这东西,不就是在酒桌和厨房之间,慢慢积累起来的嘛。

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