Desidratação de álcoois
O termo "desidratação" é usado em medicina(significa desidratação do corpo), na aviação (esta é a perda de água por avião durante o vôo), em química (uma reação que resulta na divisão da molécula de matéria orgânica). A reação de desidratação de álcoois é característica de compostos anteriormente chamados de álcool. O processo ocorre quando aquecido na presença de agentes de remoção de água, que são ácido sulfúrico, cloreto de zinco, óxido de alumínio ou ácido fosfórico. Dependendo das condições de reação, hidrocarbonetos insaturados ou éteres podem ser formados, e é subdividido de acordo com a desidratação intramolecular e intermolecular.
Os éteres são formados quando a reaçãoé realizado a uma temperatura mais baixa e um excesso de álcool. O primeiro estágio produz um éster de ácido sulfúrico: C2H5OH + HO-SO2OH ↔ C2H5O-SO2OH + H2O. Se a mistura reaccional é então aquecida, o ácido etilsulfúrico resultante reage com um excesso de álcool: C2H5O-SO2OH + C2H5OH - C2H5-O-C2H5 + H2SO4. Como resultado, o éter dietílico (ou enxofre) é obtido. De acordo com este esquema, a desidratação intermolecular de álcoois prossegue. Como resultado, devido à separação de duas moléculas de álcool, dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio (eles formam uma molécula de água), formam-se éteres. Na indústria, o éter dietílico é produzido passando pares de álcool sobre alumina a uma temperatura de 250 ° C. O esquema reaccional é o seguinte: 2C2H5-OH → C2H5-O-C2H5 + H2O.
A desidratação intramolecular de álcoois podeflua apenas a temperaturas mais altas. Neste caso, a partir de uma molécula de álcool (e não de dois, como no caso anterior), a molécula de água se separa e, entre os dois átomos de carbono, forma-se uma dupla ligação. Este método é usado para produzir hidrocarbonetos insaturados. Apenas álcoois mono-hídricos são utilizados para este fim. Por exemplo, a remoção de água do álcool etílico ocorre a uma temperatura de 500 ° C acima do catalisador removedor de água, por exemplo, óxido de alumínio Al2O3 ou cloreto de zinco ZnCl2.
A desidratação de álcoois é um caminho fácilobtenção de alcenos gasosos em condições de laboratório. É utilizado para produzir etileno a partir de etanol: CH3-CH2-OH → CH2 = CH2 + H2O. A desidratação pode ocorrer na presença de um catalisador, que é alumina. O vapor de álcool etílico é passado sobre o pó de óxido de alumínio aquecido. A água separada na forma de vapor é absorvida, enquanto o etileno puro é liberado. Como catalisador deste processo, podem ser utilizados ácidos concentrados, por exemplo, sulfúrico ou fosfórico. Eles, como o óxido de alumínio, têm propriedades de remoção de água. Mas como o ácido sulfúrico é também um oxidante forte, muitos subprodutos são formados (por exemplo, o álcool é oxidado em dióxido de carbono e o ácido é reduzido a dióxido de enxofre), portanto o gás resultante requer purificação adicional.
Desidratação de álcoois cíclicos,por exemplo, a desidratação do ciclohexanol pode ocorrer na presença de ácido fosfórico. Muitas vezes, é preferível sulfúrico, já que, tendo boas propriedades de remoção de água, é menos propício à formação de subprodutos e também mais seguro. Como resultado desta reação, o ciclohexeno é formado. O fato de que os átomos de carbono são combinados em um anel não altera a química da reação: C6H11-OH → C6H10 + H2O. O ciclohexanol é aquecido com ácido fosfórico concentrado (V). O hidrocarboneto cíclico resultante com uma ligação dupla no anel é uma substância líquida, por isso é destilado para remover as impurezas.
Desidratação de álcoois contendouma molécula vários grupos hidroxilo. Como exemplo para os álcoois poli-hidricos podem considerar reacção resulta na eliminação de duas moléculas de água a partir de duas moléculas de etileno-glicol, formando assim um er clico, dioxano: 2OH-CH2-CH2-OH → (C2H4O) 2. A desidratação é durante a destilação do etilenoglicol na presença de ácido sulfúrico. Esta é uma das tecnologias industriais de recepção de dioxano.
Assim, pode-se dizer que a desidrataçãoOs álcoois têm aplicações industriais e laboratoriais. Como resultado, compostos químicos são formados, que são usados para pesquisa, e também como matérias-primas ou substâncias químicas auxiliares para a produção química.
