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无水乙醇的理化性质有哪些？

发布时间： 2025-10-11

2.1 物理性质

乙醇，俗称酒精，常温常压下是一种无色透明、易燃易挥发的液体，有刺激性气味和特殊香味。易溶于水、甲醇、乙醚和氯仿等极性溶剂（相似相溶），亦能作为溶剂溶解许多化合物，如甲酸、氯化铵等物质。此外，无水乙醇具有吸湿性，吸水量为0.3-0.4%后会呈现一定的稳定性^[10]。

表1 乙醇的物理性质
序号	性质	单位	数值
01	API重度（60 ℉）	°	46.7
02	离子电荷	—	0
03	三相点处液固体热容差	kJ/(kmol/K)	22.51
04	理想气体的吉布斯生成自由能	kJ/mol	-167.85
05	无限稀释生成热		-288.3
06	理想气体生成焓	kJ/mol	-234.95
07	固体生成焓	kJ/mol	0
08	汽化热	kJ/mol	39.1849
09	凝固点	℃	-114.1
10	燃烧热	kJ/mol	-1235
11	熔化热	kJ/mol	-4.931
12	偶极矩	D	1.69083
13	摩尔质量	kmol/kg	46.069
14	偏心因子	—	0.643558
15	临界压力	MPa	6.137
16	Rackett型液体体积模型的临界压缩性	—	0.24686
17	比重（60 ℉）	—	0.7939
18	298.15 K下化合物元素绝对熵之和	kJ/(kmol/K)	506.094
19	沸点	℃	78.29
20	临界温度	℃	240.85
21	三相点温度	℃	-114.1
22	摩尔体积	m³/kmol	0.0626953
23	临界体积	m³/kmol	0.168
24	标准液体体积（60 ℉）	m³/kmol	0.0581727
25	临界压缩因子	—	0.241

注：① 摄氏度/℃=5×(华氏度/℉-32) / 9；② 数据源于Aspen Plus V15的PURI-41数据库.

乙醇的摩尔定压热容随温度在298~1500 K范围内的变化关系可用下式表示^[7]。

Cp,m = a + bT + cT2

其中，系数a、b、c分别为29.25、166.28、-48.898，单位分别为kJ×kmol-1×K-1、10-3kJ×kmol-1×K-2、10-6kJ×kmol-1×K-3。

乙醇的范德华常数a、b分别为1256、87.1^[7]，单位分别为10-3×Pa×m6×mol-2、10-6×Pa×m3×mol-1。

( p + a / Vm2 ) × (Vm - b) = RT

式中，

Vm——摩尔体积，V / n，m3/mol；

R——理想气体常数，8.314 kJ×kmol-1×K-1；

p——压力，Pa；

T——开尔文温度，K。

表2 乙醇的部分热力学性质
序号	性质	单位	数值
01	ΔfHmθ	kJ/mol	-277.69^[6-7]
02	Smθ	kJ/(kmol/K)	282.7^[6-7]
03	ΔfGmθ	kJ/mol	-168.49^[6-7]
04	Cp,m	kJ/(kmol/K)	111.46^[6-7]

2.2 化学性质

乙醇的化学性质主要取决于羟基，可发生置换、酯化、卤代、脱水等反应。

（1）置换反应

乙醇具有极弱的酸性（pKa = 15.9^[8]），其羟基氢可被活泼的碱金属或碱土金属置换为氢气，最典型的是金属钠和钾与乙醇反应，剧烈程度相较于水慢得多。

2Na + 2C2H5OH === 2C2H5ONa + H2↑

2K + 2C2H5OH === 2C2H5OK + H2↑

（2）酯化反应

乙醇可与有机酸（如乙酸、甲酸）或无机酸（如硝酸），在浓硫酸的催化下，发生可逆酯化反应生成有机酯或无机酯，在一定条件下亦可水解为对应的酸和醇。

C2H5OH +CH3COOH === CH3COOC2H5（乙酸乙酯）+ H2O

C2H5OH +HCOOH === HCOOC2H5（甲酸乙酯）+ H2O

C2H5OH+ HNO3 === C2H5ONO2（硝酸乙酯）+ H2O

（3）卤代反应

乙醇可以和氢卤酸发生取代反应生成卤代烃和水，若与盐酸反应则需在ZnCl2的催化下进行。此外，拟卤素的酸（HCN）不可取代醇羟基^[8]。

C2H5OH+ HX === C2H5X + H2O（X = Cl、Br、I）

注：HCl与ZnCl2的混合物称为卢卡斯试剂（Lucas），可根据与分子量不大的伯醇、仲醇、叔醇的反应速率差异或浑浊度来实现鉴别的目的^[8]。

（4）脱水反应

乙醇在浓硫酸或氧化铝的催化下受热，根据温度的高低可分别生成乙烯和乙醚^[8]。

C2H5OH=== CH2=CH2↑ + H2O（乙醇分子内脱水，170 ℃，消去反应）

2C2H5OH=== CH3CH2OCH2CH3 + H2O（乙醇分子间脱水，140 ℃，取代反应）

（5）氧化反应

乙醇的剧烈氧化反应莫过于在空气中完全燃烧，其次还能在Cu或Ag的催化下被氧气部分氧化为乙醛（催化氧化），还能被强氧化剂酸性KMnO4（紫色褪去）或酸性K2Cr2O7（橙红色变为蓝绿色）氧化为乙酸。

C2H5OH + 3O2 === 2CO2 + 3H2O

2Cu + O2 === 2CuO

C2H5OH+ CuO === CH3CHO + H2O + Cu

4Ag + O2 === 2Ag2O

C2H5OH+ Ag2O === CH3CHO + H2O + 2Ag

5C2H5OH+ 4KMnO4 + 6H2SO4 === 5CH3COOH + 4MnSO4+ 2K2SO4 + 11H2O

3C2H5OH + 2K2Cr2O7+ 8H2SO4 === 3CH3COOH + 2Cr2(SO4)3+ 11H2O（酒驾检测原理）

（6）其他

乙醇还可与三卤化磷或亚硫酰氯反应生成卤代烃，还可与氢化钠和碘甲烷反应制备甲乙醚^[8]。

3X2 + 2P === 2PX3（X = Cl、Br、I）

C2H5OH+ PX3 === 3C2H5X + 3P(OH)3

C2H5OH+ SOCl2 === C2H5Cl + SO2↑ + HCl↑

C2H5OH+ NaH === CH3CH2ONa + H2↑

CH3CH2ONa+ CH3I === CH3CH2OCH3 + NaI

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