Tính chất vật lý

Rượu etylic là một chất lỏng, không màu, trong suốt, mùi thơm dễ chịu và đặc trưng, vị cay, nhẹ hơn nước (khối lượng riêng 0,7936 g/ml ở 15 độ C), dễ bay hơi (sôi ở nhiệt độ 78,39 độ C), hóa rắn ở -114,15 độ C, tan trong nước vô hạn, tan trong ete và clorofom, hút ẩm, dễ cháy, khi cháy không có khói và ngọn lửa có màu xanh da trời. Sở dĩ rượu etylic tan vô hạn trong nước và có nhiệt độ sôi cao hơn nhiều so với este hay aldehyde có khối lượng phân tử xấp xỉ là do sự tạo thành liên kết hydro giữa các phân tử rượu với nhau và với nước.

Etanol có tính khúc xạ hơi cao hơn so với của nước, với hệ số khúc xạ là 1,36242 (ở λ=589,3 nm và 18,35 °C).[14]

Điểm ba trạng thái của etanol là 150 K ở áp suất 4,3 × 10−4 Pa.[15]

Tính chất dung môi

Etanol là một dung môi linh hoạt, có thể pha trộn với nước và các dung môi hữu cơ khác như axit axetic, axêton, benzen, cacbon tetrachlorua, cloroform, dietyl ete, etylen glycol, glycerol, nitrometan, pyridin và toluen.[14][16] Nó cũng có thể trộn với các hydrocacbon béo nhẹ như pentan và hexan, và với các clorua béo như trichloroetan và tetrachloroetylen.[16]

Tính hòa tan của etanol với nước trái ngược với tính không thể trộn lẫn của các chất cồn có chuỗi dài hơn (có từ 5 nguyên tử cácbon trở lên), tính chất không thể trộn lẫn này giảm mạnh khi số nguyên tử cacbon tăng.[17] Sự trộn lẫn của etanol với các ankan chỉ xảy ra ở những ankan đến undecan, hòa trộn với dodecan và các ankan cao hơn thể hiện một khoảng cách trộng lẫn ở một nhiệt độ nhất định (khoảng 13 °C đối với dodecan[18]). Khoảng cách trộn lẫn có khuynh hướng rộng hơn với các ankan cao hơn và nhiệt độ cao hơn để tăng tính hòa trộn toàn bộ.

Hỗn hợp etanol-nước có thể tích nhỏ hơn tổng thể tích thành phần với một tỷ lệ nhất định. Khi trộn lẫn cùng một lượng etanol và nước chỉ tạo thành 1,92 thể tích hỗn hợp.[14][19] Hỗn hợp etanol và nước có tính tỏa nhiệt với lượng nhiệt lên đến 777 J/mol[20] ở nhiệt độ 298 K (25 độ C).

Hỗn hợp etanol và nước tạo thành một azeotrope với tỉ lệ mol 89% etanol và 11% mol nước[21] hay một hỗn hợp 96% thể tích etanol và 4% nước ở áp suất bình thường và nhiệt độ 351 K. Thành phần azeotropic này phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ và áp suất và biến mất ở nhiệt độ dưới 303 K.[22]

Liên kết hydro trong ethanol rắn ở nhiệt độ −186 ° C

Các liên kết hydro làm cho etanol nguyên chất có tính hút ẩm, làm chúng sẵn sàng hút hơi nước trong không khí. Sự phân cực tự nhiên của nhóm chức hydroxyl làm cho etanol có thể hòa tan một số hợp chất ion như natri và kali hydroxit, magiê clorua, canxi clorua, ammoni clorua, ammoni bromua, và natri bromua.[16] Natri và kali clorua ít tan trong etanol[16] Do phân tử etanol có một đầu không phân cực, nó cũng sẽ hòa tan các hợp chất không phân cực, bao gồm hầu hết tinh dầu[23] và nhiều chất hương liệu, màu, và thuốc.

Tính chất hóa học

Tính chất hóa học của etanol được quyết định bới cấu trúc phân tử

Tính chất của một rượu đơn chức

Phản ứng thế với kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ. Ví dụ:

2 C 2 H 5 OH + 2 Na ⟶ 2 C 2 H 5 ONa + H 2 {\displaystyle {\ce {2C2H5OH + 2 Na -> 2C2H5ONa + H2}}}

Phản ứng este hóa, phản ứng giữa rượu và axit với môi trường là axit sulfuric đặc nóng tạo ra este. Ví dụ:

C 2 H 5 OH + CH 3 COOH ⟶ CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O {\displaystyle {\ce {C2H5OH + CH3COOH -> CH3COOC2H5 + H2O}}}

Phản ứng loại nước như tách nước trong một phân tử để tạo thành olefin, trong môi trường axit sulfuric đặc ở 170 độ C:

C 2 H 5 OH → 170 o C H 2 S O 4 , d e n s e C 2 H 4 + H 2 O {\displaystyle {\ce {C2H5OH ->[H_2SO_4,dense][170^oC] C2H4 + H2O}}}

Hay tách nước giữa 2 phân tử rượu thành ether

C 2 H 5 OH + C 2 H 5 OH ⟶ C 2 H 5 − O − C 2 H 5 + H 2 O {\displaystyle {\ce {C2H5OH + C2H5OH -> C2H5-O-C2H5 + H2O}}}

Phản ứng oxi hóa, trong đó rượu bị oxi hóa theo 3 mức: (hữu hạn) thành aldehyde, axit hữu cơ và oxi hóa hoàn toàn (đốt cháy) thành CO2 và H2O. Ví dụ ở mức 1, trong môi trường nhiệt độ cao

CH3-CH2-OH + CuO -> CH3-CHO + Cu + H2O

Mức 2, có xúc tác:

CH3-CH2-OH + O2 -> CH3-COOH + H2O

Mức 3

C2H5OH + 3 O2 -> 2 CO2 + 3 H2O

Phản ứng riêng

Phản ứng tạo ra butadien-1,3: cho hơi rượu đi qua chất xúc tác hỗn hợp, ví dụ Cu + Al2O3 ở 380-400 độ C, lúc đó xảy ra phản ứng tách loại nước

2C2H5OH -> CH2=CH-CH=CH2 + 2 H2O + H2

Phản ứng lên men giấm: oxi hóa rượu etylic 10 độ bằng oxi không khí có mặt men giấm ở nhiệt độ khoảng 25 độ C.

CH3-CH2-OH + O2 -> CH3-COOH + H2O

Một số tính chất khác

Tính chất	Giá trị
Số UN	1170
Nhiệt độ tan	158,8 K (-114,3°C, -173,83°F)
Điểm tới hạn	514 K (241 °C, 465.53 °F) ở áp suất 63 bar
ΔtanH	4,9 kJ/mol
ΔtanS	31 J/mol•K
ΔsôiH	38,56 kJ/mol
pH	7,0 (trung tính)
ΔfH0lỏng	-277,38 kJ/mol
S0lỏng	159,9 J/mol•K
Cp	112,4 J/mol•K
ΔfH0khí	-235,3 kJ/mol
S0khí	283 J/mol•K
Cp	65,21 J/mol•K
Tác động cấp tính	Buồn nôn, gây mửa, gây trầm cảm. Ngừng thở trong trường hợp nặng.
Tác động kinh niên	Nghiện. Xơ gan.
Nhiệt độ tự cháy	425 °C (797 °F)
Mật độ giới hạn nổ	3,5-15%
Tính chất khác (tiếng Anh)	NIST WebBook