इथेनॉल का ऑक्सीकरण (एथेनोइक एसिड तक)
इथेनॉल का कार्बोक्जिलिक एसिड तक पूर्ण ऑक्सीकरण।
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Core idea
Overview
इथेनॉल का एथेनोइक एसिड तक ऑक्सीकरण एक एल्डिहाइड मध्यवर्ती के माध्यम से एक प्राथमिक अल्कोहल के पूर्ण ऑक्सीकरण का प्रतिनिधित्व करता है। प्रयोगशाला सेटिंग में, यह आमतौर पर इथेनॉल को अम्लीकृत पोटेशियम डाइक्रोमेट (VI) जैसे ऑक्सीकरण एजेंट की अधिकता के साथ रिफ्लक्स के तहत गर्म करके प्राप्त किया जाता है।
When to use: इस समीकरण का प्रयोग तब किया जाता है जब इथेनॉल के कार्बोक्जिलिक एसिड में पूर्ण रूपांतरण को मॉडल किया जाता है, जो एक मजबूत ऑक्सीकरण वातावरण और पर्याप्त गर्मी मानता है। इसका उपयोग औद्योगिक सिरका उत्पादन और प्रयोगशाला संश्लेषण के लिए रससमीकरणमिति गणनाओं में किया जाता है जहां मध्यवर्ती एथेनल वांछित अंतिम उत्पाद नहीं होता है।
Why it matters: यह अभिक्रिया सिरके में एसिटिक एसिड के उत्पादन का रासायनिक आधार है और बताती है कि हवा के संपर्क में आने पर वाइन खट्टी क्यों हो जाती है। जैविक संदर्भों में, यह यकृत में उपापचयी मार्ग को दर्शाता है जहां एंजाइम विषैले इथेनॉल को उत्सर्जन के लिए एथेनोइक एसिड में परिवर्तित करते हैं।
Symbols
Variables
C_2H_5OH = Ethanol, [O] = Oxygen (from oxidizing agent), CH_3COOH = Ethanoic Acid, H_2O = Water
Walkthrough
Derivation
इथेनॉल के पूर्ण ऑक्सीकरण को समझना
एक अतिरिक्त ऑक्सीकरण एजेंट का उपयोग करके रिफ्लक्स के तहत प्राथमिक अल्कोहल का कार्बोक्जिलिक एसिड में ऑक्सीकरण।
- अतिरिक्त अम्लीकृत K2Cr2O7/H+ रिफ्लक्स के तहत।
समीकरण लिखें:
डाइक्रोमेट नारंगी (Cr2O7^{2-}) से हरे (Cr^{3+}) में बदल जाता है।
Result
Source: AQA A-Level Chemistry — Organic Chemistry
Why it behaves this way
Intuition
इथेनॉल के -CH2OH समूह में कार्बन परमाणु की कल्पना करें जो उत्तरोत्तर हाइड्रोजन परमाणुओं को खोता है और ऑक्सीजन परमाणुओं को प्राप्त करता है, अल्कोहल से एल्डिहाइड (मध्यवर्ती) में बदल जाता है।
Free study cues
Insight
Canonical usage
This equation is used to express the stoichiometric molar ratios of reactants and products, ensuring the conservation of mass and atoms in a chemical transformation.
Dimension note
The coefficients in a balanced chemical equation, such as C2H5OH + 2[O] → CH3COOH + H2O, represent the relative number of moles or molecules involved in the reaction.
One free problem
Practice Problem
यदि अतिरिक्त पोटेशियम डाइक्रोमेट के साथ रिफ्लक्स सेटअप में 92.14 ग्राम इथेनॉल का पूर्ण ऑक्सीकरण किया जाता है, तो एथेनोइक एसिड का कितना द्रव्यमान उत्पादित होगा?
Hint: पहले इथेनॉल के द्रव्यमान को उसके मोलर द्रव्यमान (46.07 ग्राम/मोल) का उपयोग करके मोल में बदलें, फिर एथेनोइक एसिड के द्रव्यमान को खोजने के लिए 1:1 मोलर अनुपात का उपयोग करें।
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Where it shows up
Real-World Context
वाइन का सिरके में बदलना (बैक्टीरिया द्वारा ऑक्सीकरण)। के संदर्भ में, इथेनॉल का ऑक्सीकरण (एथेनोइक एसिड तक) मापों को ऐसी मान में बदलने के लिए इस्तेमाल होता है जिसे समझा जा सके। परिणाम इसलिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यह मापी गई मात्राओं को सांद्रता, उपज, ऊर्जा परिवर्तन, अभिक्रिया दर या संतुलन से जोड़ने में मदद करता है।
Study smarter
Tips
- अभिकर्मक आवश्यकताओं की गणना के लिए इथेनॉल और ऑक्सीकरण ऑक्सीजन परमाणुओं [O] के बीच 1:2 मोलर अनुपात का उपयोग करें।
- याद रखें कि रिफ्लक्सिंग यह सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है कि अभिक्रिया पूर्णता तक जाए बजाय एल्डिहाइड चरण पर रुकने के।
- उत्प्रेरक के ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन, जैसे Cr(VI) से Cr(III), अभिक्रिया प्रगति का एक दृश्य संकेतक प्रदान करता है।
Avoid these traps
Common Mistakes
- आसवन (इसके बजाय एल्डिहाइड देता है)।
- गलत रंग परिवर्तन।
- पानी उत्पन्न होने को भूल जाना।
Common questions
Frequently Asked Questions
एक अतिरिक्त ऑक्सीकरण एजेंट का उपयोग करके रिफ्लक्स के तहत प्राथमिक अल्कोहल का कार्बोक्जिलिक एसिड में ऑक्सीकरण।
इस समीकरण का प्रयोग तब किया जाता है जब इथेनॉल के कार्बोक्जिलिक एसिड में पूर्ण रूपांतरण को मॉडल किया जाता है, जो एक मजबूत ऑक्सीकरण वातावरण और पर्याप्त गर्मी मानता है। इसका उपयोग औद्योगिक सिरका उत्पादन और प्रयोगशाला संश्लेषण के लिए रससमीकरणमिति गणनाओं में किया जाता है जहां मध्यवर्ती एथेनल वांछित अंतिम उत्पाद नहीं होता है।
यह अभिक्रिया सिरके में एसिटिक एसिड के उत्पादन का रासायनिक आधार है और बताती है कि हवा के संपर्क में आने पर वाइन खट्टी क्यों हो जाती है। जैविक संदर्भों में, यह यकृत में उपापचयी मार्ग को दर्शाता है जहां एंजाइम विषैले इथेनॉल को उत्सर्जन के लिए एथेनोइक एसिड में परिवर्तित करते हैं।
आसवन (इसके बजाय एल्डिहाइड देता है)। गलत रंग परिवर्तन। पानी उत्पन्न होने को भूल जाना।
वाइन का सिरके में बदलना (बैक्टीरिया द्वारा ऑक्सीकरण)। के संदर्भ में, इथेनॉल का ऑक्सीकरण (एथेनोइक एसिड तक) मापों को ऐसी मान में बदलने के लिए इस्तेमाल होता है जिसे समझा जा सके। परिणाम इसलिए महत्वपूर्ण है क्योंकि यह मापी गई मात्राओं को सांद्रता, उपज, ऊर्जा परिवर्तन, अभिक्रिया दर या संतुलन से जोड़ने में मदद करता है।
अभिकर्मक आवश्यकताओं की गणना के लिए इथेनॉल और ऑक्सीकरण ऑक्सीजन परमाणुओं [O] के बीच 1:2 मोलर अनुपात का उपयोग करें। याद रखें कि रिफ्लक्सिंग यह सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है कि अभिक्रिया पूर्णता तक जाए बजाय एल्डिहाइड चरण पर रुकने के। उत्प्रेरक के ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन, जैसे Cr(VI) से Cr(III), अभिक्रिया प्रगति का एक दृश्य संकेतक प्रदान करता है।
References
Sources
- IUPAC Gold Book: Alcohol
- IUPAC Gold Book: Carboxylic acids
- IUPAC Gold Book: Oxidation
- Atkins' Physical Chemistry
- Wikipedia: Oxidation of primary alcohols
- McQuarrie's Physical Chemistry: A Molecular Approach
- IUPAC Gold Book
- McMurry, John. Organic Chemistry. 9th ed. Cengage Learning, 2016.