Główna różnica – etanol kontra kwas etanowy

Etanol i kwas etanowy to dwa powiązane ze sobą związki organiczne, które są szeroko stosowane w wielu zastosowaniach. Kwas etanowy produkowany jest z etanolu. Główna różnica między etanolem a kwasem etanolowym polega na tym, że etanol to alkohol, który zawiera grupę hydroksylową jako grupę funkcyjną, natomiast kwas etanowy jest kwasem karboksylowym zawierającym w cząsteczce grupę kwasową –COOH zamiast grupy hydroksylowej. Ponadto istnieje wiele innych różnic między etanolem a kwasem etanowym.

Ten artykuł wyjaśnia,

1. Co to jest etanol? – Definicja, struktura, produkcja, właściwości 2. Co to jest kwas etanowy? – Definicja, struktura, produkcja, właściwości 4. Jaka jest różnica między etanolem a kwasem etanowym?

Co to jest etanol?

Etanol jest pierwszorzędowym alkoholem, który ma jedną grupę hydroksylową (-OH) przyłączoną do atomu węgla głównego łańcucha. Wzór chemiczny etanolu to CH₃CH₂OH. Grupa hydroksylowa jest grupą funkcyjną etanolu. Etanol to prosta, klarowna, bezbarwna ciecz używana głównie do produkcji różnych napojów alkoholowych. Istnieją dwie metody wytwarzania etanolu. Pierwsza metoda to proces fermentacji materiałów roślinnych. Natomiast na skalę przemysłową etanol wytwarzany jest z etanu (alkenu), który powstaje w procesie rafinacji ropy naftowej. To jest druga metoda. Podczas tego procesu etan miesza się z parą wodną w obecności kwasu fosforowego, który jest silnie kwasowym katalizatorem w umiarkowanie wysokiej temperaturze (około 300 °C) i pod wysokim ciśnieniem (70 atm). Obie metody mają swoje wady i zalety.

Proces fermentacji jest procesem długotrwałym i nie można go przyspieszyć przez podwyższenie temperatury, ponieważ spowodowałoby to zabicie żywych komórek bakteryjnych. Jednak w przeciwieństwie do procesu fermentacji, proces przemysłowy jest kontrolowany i może być stosowany w ciągłej produkcji. Produkt końcowy powstały w procesie fermentacji nie jest czysty, ponieważ oprócz etanolu zawiera wodę wraz z resztkami roślin i drożdżami. Ale w procesie na skalę przemysłową produkt końcowy jest czystszy niż w procesie fermentacji. W procesie fermentacji etanolu wykorzystywane są źródła naturalne i odnawialne. W produkcji na skalę przemysłową etan pochodzi z ropy naftowej, która jest paliwem kopalnym i nieodnawialnym zasobem. Dlatego bardziej opłacalną dla środowiska metodą wytwarzania etanolu jest proces fermentacji.

Rysunek 1: Etanol

Co to jest kwas etanowy

Kwas etanowy jest kwasem karboksylowym należącym do homologicznej serii kwasów organicznych. Wzór chemiczny kwasu etanowego to CH₃COOH. Kwas etanowy jest stosowany głównie w żywności jako środek aromatyzujący, a także jako konserwant. Ocet to wodny roztwór kwasu etanowego. Kwas etanowy jest słabym kwasem. W wodzie częściowo dysocjuje na jony, tworząc dynamiczną równowagę. Z powodu nadmiaru żelaza wodorowego w roztworze równowagowym, wodny roztwór kwasu etanowego staje się słabo kwaśny. Równowagę dynamiczną kwasu etanowego i jonu etanianowego można przedstawić w następujący sposób.

Kwas etanowy (jony etanolanowe + żelazo wodorowe)

CH₃COOH (aq) ⇌ CH₃GRUCHAĆ^–(aq) + H⁺(aq)

Kwas etanowy powstaje w wyniku utleniania etanolu w obecności zakwaszonego roztworu dwuchromianu (VI) potasu. Jest jednak wytwarzany przemysłowo przez utlenianie etanolu w powietrzu w obecności bakterii. Temperatura topnienia kwasu etanowego wynosi 17 °C, a temperatura wrzenia 118 °C.

Rysunek 2: Kwas etanowy

Różnica między etanolem a kwasem etanowym

Natura chemiczna

Etanol: Etanol to alkohol.

Kwas etanowy: Kwas etanowy jest kwasem karboksylowym.

Produkcja

Etanol: Etanol powstaje w wyniku fermentacji cukrów i reakcji etanu z parą wodną w obecności katalizatora.

Kwas etanowy: Kwas etanowy wytwarza się przez utlenianie etanolu w obecności środka utleniającego.

Wzór chemiczny

Etanol: CH₃CH₂OH

Kwas etanowy: CH₃COOH

Aplikacje

Etanol: Do produkcji napojów alkoholowych używa się etanolu.

Kwas etanowy: Kwas etanowy jest używany do produkcji octu.

Streszczenie

Etanol to alkohol z pojedynczą grupą hydroksylową (CH₃CH₂OH). Kwas etanowy (CH₃COOH) to kwas karboksylowy wytwarzany przez utlenianie etanolu w obecności środka utleniającego. Grupą funkcyjną kwasu etanowego jest –COOH. Etanol jest używany głównie do produkcji napojów alkoholowych, a kwas etanowy do produkcji octu. Taka jest różnica między etanolem a kwasem etanowym.

Referencje1. Neuss, G. (2001). Chemia do dyplomu IB. Oxford University Press, USA.2. Ann Fullick, A i Fullick, P. (2001). Chemia dla AQA.: Oddzielna nagroda, Heinemann Educational Publishers, Oxford.3. Harwood, R. i Lodge, I. (2014). Podręcznik Cambridge IGCSE Chemistry z CD-ROM. Wydawnictwo Uniwersytetu Cambridge.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:1. „Ethanol Lewis” Autor: NEUROtiker ⇌ – Praca własna (domena publiczna) za pośrednictwem Commons Wikimedia2. „Essigsäure – kwas octowy” Autor: NEUROtiker – Praca własna, domena publiczna) przez Commons Wikimedia