Kémia 10.

Az alábbi tartalmat jelenleg INGYENES hozzáféréssel tekinted meg.
Amennyiben szeretnél teljes hozzáférést az oldalhoz, kérlek, regisztrálj, jelentkezz be, és vásárold meg a szükséges elektronikus licencet vagy írd be a nyomtatott könyv hátuljában található kódot!
Az etanol (etil-alkohol), C2H5—OH
Az etil-alkohol* a legismertebb alkohol. A hétköznapi szóhasználatban ezt nevezik egyszerűen alkoholnak. Szeszes italok formájában már ősidők óta ismeri az emberiség.
Az etil-alkohol-molekula kalott- és pálcikamodellje.Milyen másodrendű kölcsönhatás alakulhat ki a molekulák között?

Az etil-alkohol-molekula kalott- és pálcikamodellje.
Milyen másodrendű kölcsönhatás alakulhat ki a molekulák között?

Az alkohol arab eredetű szó, jelentése: finom por. Annak idején a gőzét nevezték így, mivel az alkimisták a gőzt a folyadékok finom porának tartották.
Fizikai tulajdonságok
Öntsünk porcelántálba egy kevés etanolt, és vizsgáljuk meg színét, szagát!
Öntsünk három kémcsőbe kevés etanolt. Az elsőbe töltsünk valamennyi vizet, a másodikba petróleumot, a harmadikba kevés jódot dobjunk! Rázzuk össze a kémcsövek tartalmát!
Az etanol színtelen, a víznél kisebb sűrűségű (0,8 g/cm3), kellemes illatú folyadék.
A vízzel és az apoláris oldószerekkel (benzinnel, benzollal, petróleummal) is kitűnően elegyedő folyadék. Ennek következtében maga az etanol kitűnő oldószer.
Az etanol jól oldja az apoláris jódot (jódtinktúra) és az illóolajokat, így nyerik a kölnivizet. Oldódnak benne egyes gyanták is (pl. a sellak). Az így kapott oldat a szeszlakk.
Forráspontja (78,4 0C) jóval magasabb, mint a hasonló moláris tömegű szénhidrogéné (a propáné), mivel a molekulái, a vízhez hasonlóan, hidrogénkötéseket alakítanak ki egymással. (Míg a propánmolekulák között csak gyenge diszperziós kölcsönhatás van.)
Kémiai tulajdonságok
Égés
Gyújtsunk meg, óraüvegre öntött – kb. 0,5 cm3 – 96%-os etanolt!
Ha etanolt meggyújtunk, kékes lánggal, nagy hő fejlődése közben ég.
Mint minden oxigéntartalmú szénvegyület, az etanol is szén-dioxiddá és vízzé ég el.
Égéshő: –1365 kJ/mol.
Az égése során fejlődő hőt hasznosítjuk a borszeszégő használatakor. Benzinnel keverve robbanómotorok üzemanyagaként is használható. Az alkohollal üzemeltetett járművek kevésbé szennyezik a levegőt, mint a benzinüzeműek.
Öntsünk kémcsőbe az etanol vizes oldatából egy keveset. Univerzális indikátorral (vagy piros és kék lakmuszpapírral) vizsgáljuk meg az oldat kémhatását!
 Az etanol vizes oldata semleges kémhatású.Mekkora pH-t jelez az univerzális indikátor?

Az etanol vizes oldata semleges kémhatású.
Mekkora pH-t jelez az univerzális indikátor?

Az etanol vizes oldata semleges kémhatású. Az alkoholban a hidroxilcsoport kovalens kötéssel kapcsolódik a molekula egyik szénatomjához, az oxigén és a hidrogén között pedig poláris kovalens kötés van.
Redoxireakció
Kristályosító csészébe töltsünk vízmentes etilalkoholt, és tegyünk bele borsónyi, oxidrétegtől megtisztított, a petróleumtól leitatott nátriumdarabkát!
 Az etanol nátriummal hidrogéngáz fejlődése közben reagál.A reakciók melyik csoportjába tartozik ez a folyamat?

Az etanol nátriummal hidrogéngáz fejlődése közben reagál.
A reakciók melyik csoportjába tartozik ez a folyamat?

Ha „oxidrétegétől” megtisztított nátriumdarabkát vízmentes etanolba teszünk, az etanolból a nátrium hatására hidrogéngáz fejlődik, és nátrium-etanolát keletkezik.
A reakció redoxifolyamat, a nátrium-etanolát pedig ionvegyület.
Egyes reakciókban az etanol (és több más alkohol is) gyengén savas jellegű, azaz a polárisan kötött hidrogént proton formájában leadja.
Az előző kísérletben keletkező elegyből vegyünk ki néhány cseppet egy óraüvegre! Az alkohol elpárolgása után visszamaradó fehér kristályos anyaghoz adjunk néhány csepp vizet, majd fenolftaleinoldatot.
Tapasztalat: a nátrium-etanolát oldata lúgos kémhatású.
 A nátrium-etanolát vizes oldata lúgos kémhatású.Milyen indikátort használtunk a kémhatás kimutatására?

A nátrium-etanolát vizes oldata lúgos kémhatású.Milyen indikátort használtunk a kémhatás kimutatására?

A nátrium-etanolát fehér színű, vízben jól oldódó (mint a többi ionvegyület) kristályos anyag.
Vízben a nátrium-etanolát hidrolizál, s a keletkező hidroxidionok miatt az oldat lúgos kémhatású lesz.
Előfordulás, felhasználás
Az etanol előfordul erjedő, rothadó gyümölcsökben. Az etanolt legnagyobb mennyiségben cukorból, cukortartalmú gyümölcsökből, továbbá keményítőtartalmú növényekből (burgonya, kukorica) állítják elő erjesztéssel. Bármi legyen is a kiindulási anyag, minden esetben a szőlőcukor alakul át az élesztőgombák közreműködésével; etanol és szén-dioxid képződik. A szeszes erjedés az etanol híg, vizes oldatához (15–18%-os) vezet.
Erjesztéssel ennél töményebb oldat nem keletkezik, mert a töményebb alkohololdatban az élesztőgombák elpusztulnak. Töményebb oldatot ebből a híg oldatból állítanak elő desztillálással. Érdekes, hogy desztillálással legfeljebb 96%-os etanolt lehet készíteni („tiszta szesz”). A vízmentes alkoholt (100%-os) a tiszta szeszből valamilyen vízelvonószerrel nyerik. A 100%-os etanolt abszolút alkoholnak nevezzük. Mesterségesen főleg etilénből állítják elő vízaddícióval.
Az előállított etanol legnagyobb részét szeszes italok (bor, sör, pálinka, konyak) formájában élvezeti célból fogyasztják. Nagy mennyiségű etanolt használ oldószerként a lakkipar, az illatszeripar és a kozmetikai ipar is. A gyógyászatban fertőtlenítésre használják, mivel a 70%-os vizes oldata elpusztítja a baktériumokat.
Az ipari célra felhasznált alkoholt (oldószer, borszesz) denaturálják. Olyan anyagokat kevernek hozzá (piridint, benzint vagy benzolt), amelyek ízük és illatuk folytán emberi fogyasztásra alkalmatlanná teszik, de az ipari felhasználhatóságát nem befolyásolják.
A mértéktelen alkoholfogyasztás tönkreteszi a májat és az idegrendszert (szellemi leépüléshez vezet). A fejlődő szervezet számára még kis mennyiségben is mérgező hatású.
 Az etil-alkohol legnagyobb részét szeszes italok gyártására használják

Az etil-alkohol legnagyobb részét szeszes italok gyártására használják

KÉRDÉSEK ÉS FELADATOK
1.Miért magasabb az etanol forráspontja, mint a hasonló molekulatömegű propáné?
2.Az etanol melyik tulajdonságával függ össze, hogy kölnivíz, illetve jódtinkúra készítésére használható?
3.Milyen kémhatású az etanol, illetve a nátrium-etanolát vizes oldata?
4.Hogyan állíthatunk elő etanolt eténből? Írd le a folyamat reakcióegyenletét!
5. Mennyi energia szabadul fel 0,92 kg vízmentes etanol tökéletes elégetésekor?
5. Mennyi energia szabadul fel 0,92 kg vízmentes etanol tökéletes elégetésekor?
6. Miért használják a kalcium-oxidot abszolút (100%-os) alkohol előállítására?
7. Hogyan szabad bemenni egy borospincébe, ha forr a must? Miért?
8. Gyűjts adatokat az alkohol közlekedésben résztvevőkre gyakorolt hatásairól!
Érdekességek
Régen az etanolt spiritusznak hívták, ami a latin „spiritus vini”, a „bor lelke” kifejezésből származik.
Hogyan készül a sör?
Történeti oka is lehet annak, hogy a népnyelv „folyékony kenyérnek” nevezi a sört. Ezt a több ezer éve ismert italt a sumérok és az egyiptomiak kenyértésztából erjesztették. A gallok árpából, a germán törzsek mézből készítették sörüket, amit komlóval ízesítettek.
A sörgyártás tudományos alapjainak megismerése a 19. században élt francia kémikus, Pasteur nevéhez fűződik, aki megállapította, hogy a szeszes erjedés az élesztőgombák tevékenységének köszönhető. Kémiai szempontból a sör a keményítő részleges elcukrosítása révén nyert oldat alkoholos erjesztésével előállított ital.
A mai sörök alapanyaga az erre a célra termesztett sörárpa, amiből áztatással és aszalással malátát készítenek. Az őrölt malátából vízzel oldják ki a keményítőt és a fehérjéket.
A keményítő bontása során egyszerű cukrok keletkeznek, amelyek erjedéssel alkohollá és szén-dioxiddá alakulnak. A fehérjebontáskor keletkező anyagok adják a sör ízét és habját, az aminosavak az élesztőgombák táplálékául szolgálnak. A bontási folyamatokat katalizáló enzimek csak meghatározott hőmérsékleten „működnek”. A sör jellegzetes kesernyés ízét a főzéssel hozzáadott komló okozza. Eltarthatóságát szűréssel, stabilizálással, pasztőrözéssel növelik.
A barna sörök teltebb ízét és sötét színét a pörkölt maláta okozza. A világos sörök kb. 4%, a barna sörök kb. 7% alkoholt tartalmaznak.
 A sörkészítés folyamata: áztatás (1), csíráztatás (2), aszalás (3), őrlés (4), keverés (5), cefrézés (6), komlófőzés (7), hűtés (8), erjesztés (9), érlelés (10), szűrés (11), palackozás (12)

A sörkészítés folyamata: áztatás (1), csíráztatás (2), aszalás (3), őrlés (4), keverés (5), cefrézés (6), komlófőzés (7), hűtés (8), erjesztés (9), érlelés (10), szűrés (11), palackozás (12)

Az alkohol útja a szervezetben
Az elfogyasztott alkohol már a szájban megkezdi a felszívódást, de túlnyomó többsége a bélrendszer első szakaszában szívódik fel. A vér útján eljut a központi idegrendszerbe, csökkenti a feszültséget, szédülést, mámort, kábulatot okoz. Az alkohol ivása után „feldobottak” vagyunk, de néhány óra múltán a fizikai-szellemi teljesítőképességünk jelentős csökkenésével kell számolnunk.
Az alkohol a sejtfalon keresztül bejut a sejtekbe, ahol fehérjekicsapó tulajdonsága miatt anyagcserezavarokat okoz. A legerősebb sejtmérgek egyike. A szervezet a májsejtek segítségével védekezik ellene. Enzim hatására az alkohol acetaldehiddé alakul, ami méreg, felhalmozódása rossz közérzetet okoz. A méregtelenítés 6–12 órán át tartó erős rosszulléttel (émelygéssel, hányással, fejfájással, látászavarral, egyensúlyvesztéssel, ájulással, esetleg eszméletvesztéssel) járó folyamat. Az acetaldehid a májban tovább bomlik. A lebomlását segítő enzim működését az alkohol serkenti, ezért ha tovább iszik az ember, akkor átmenetileg elmúlik a rossz közérzete. Ez vezet az alkohol ismételt fogyasztása utáni erős vágyhoz. A gyakori, mérték nélküli alkoholizálás súlyos függőséget okozhat.
A kulturált ember alkoholfogyasztására a mértéktartás jellemző. A rendszeres és mértéktelen italozás egyaránt károsítja a testet, a lelket és a szellemet (csökkenő koncentrálóképességet, gátolt reflexműködést, átmeneti tudat- és emlékezetkiesést okozhat).
Leckéhez tartozó extrák

Etanol (etil-alkohol) (C₂H₅OH)

A legismertebb, élelmiszeripari szempontból is fontos alkohol.

Etanol (etil-alkohol) (C₂H₅OH)

Kosárba helyezve!