乙醇催化氧化为何有气泡?
由乙醇催化氧化实验而引出的问题
中学讲乙醇催化氧化的性质时,一般会做铜丝在酒精灯上灼烧至红热后立即插入乙醇中,并反复多次这种操作的演示实验。实验时铜丝受热变黑(①2Cu+O2=2CuO),插入乙醇中铜丝表面产生气泡,随即铜丝变光亮(②CH3CH2OH+CuO→CH3CHO+Cu+ H2O),反复多次后可从溶液中嗅到产生乙醛的特殊气味。为了阐述反应机理,往往将后一反应又分解为两步:先是乙醇分子在灼热CuO作用下脱出一个氢分子(羟基上氢原子和与羟基相连碳原子上的一个氢原子结合成氢分子),使乙醇氧化为乙醛;随后脱出的氢分子将铜丝表面CuO还原为铜[1]。该过程可用以下两个反应表示:
③CH3CH2OH CH3CHO+H2↑
④CuO+H2 Cu+H2O
综合上述反应得乙醇催化氧化的总反应为:
2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
乙醇催化氧化生成乙醛和水,其反应方程式为:2CH3CH2OH+O2Cu或Ag2CH3CHO+2H2O,2CH3CH2OH+O2Cu或Ag△2CH3CHO+2H2O。
乙醇的催化氧化
1乙醇的催化氧化现象
乙醇的催化氧化反应的现象:
把铜丝烧成螺旋状,在火焰上加热后,铜丝表面发黑生成黑色的氧化铜,把它迅速插入酒精中,待黑色退去后,取出铜丝再加热,再插入酒精中,反复数次后嗅闻气味。
乙醇的催化氧化反应的方程式:
2Cu+O2→2CuO
CuO+CH3CH2OH→CH3CHO+Cu+H2O
总方程式为:CH3CH2OH+O2→CH3CHO+H2O
2常见的氧化反应
(1)醇的氧化:醇生成醛
(2)醛的氧化:醛生成酸
(3)有机物的燃烧氧化、与酸性高锰酸钾溶液的强氧化剂氧化。能被银氨溶液或新制备的Cu(OH)2悬浊液氧化的:醛类、甲酸及甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖。在催化剂(Ni、Cu、Pt、Pd等)存在下,烯烃与氢加成得到烷烃;醛、酮与氢气加成得到醇,产率高。