乙醇，又称酒精、火酒，是一种重要的有机化合物，其化学式为CHOH。作为醇类化合物的一种，乙醇在化学工业、医疗卫生、食品工业、农业生产等领域具有广泛的应用价值。本文将从化学结构、物理性质、化学性质及应用领域等方面详细介绍乙醇的基本特性及其重要用途。

一、乙醇的化学结构与羟基特性

乙醇分子式为CHOH，结构简式为CHCHOH。在结构上，乙醇可以看作是乙烷分子中的一个氢原子被羟基（-OH）取代的产物，或者也可以看作是水分子中的一个氢原子被乙基（-CH）取代的产物。这种结构特征使得乙醇显示出典型的醇类化合物性质。

在乙醇分子中，羟基中的氧原子具有很强的电负性，导致羟基成为分子中的极性基团。羟基的存在使得乙醇分子具有明显的极性，从而赋予乙醇一系列独特的化学性质。尤其是羟基中的O-H键断裂生成羟基负离子的能力，使得乙醇能够参与各种化学反应。

羟基中的氢原子也能够与其它分子形成氢键，这在乙醇的许多化学和物理性质中发挥重要作用。

二、乙醇的物理性质

1. 状态与气味

乙醇在常温常压下是一种易挥发的无色透明液体，具有典型的酒香味和微弱的刺激性气味。其挥发性较高，容易在空气中扩散。

2. 溶解性

乙醇具有良好的溶剂性能，可以与水以任意比例混溶。这种极性分子与水分子之间的氢键作用，使得乙醇水溶液具有特殊的物理性质。例如，水与乙醇按一定比例混合后，可以形成共沸物，其中乙醇的含量约为95%。

3. 混合体积特性

需要特别指出的是，乙醇与水或汽油混合时的体积变化具有不同特点。当一体积乙醇与一体积水混合时，由于分子间相互作用导致体积变化，最终的混合液体积为1.92体积。而与汽油混合时，溶液总体积则会有所增加。

三、乙醇的化学性质

乙醇的化学性质主要由羟基（-OH）官能团决定。羟基中的O-H键和C-O键的极性使乙醇具有以下几个主要化学性质：

1. 酯化反应

乙醇可以与无机酸或有机酸发生酯化反应。例如，在酸性条件下，乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯：

CHCOOH + CHOH → CHCOOCH + HO

2. 氧化反应

乙醇容易被氧化。在温和氧化条件下，乙醇生成乙醛：

CHOH → CHCHO + HO

而在强氧化条件下，则生成乙酸：

CHCHO → CHCOOH

3. 消除反应

乙醇在强酸性条件下会发生脱水反应，生成烯烃：

CHOH → CH=CH + HO

这些反应特性使得乙醇成为有机合成中的重要中间体。

四、乙醇的主要用途

1. 用作溶剂

乙醇是一种重要的有机溶剂，在医药、化妆品、油脂提取等领域具有广泛用途。其与水和多种有机溶剂的互溶性使其成为理想的溶剂选择。

2. 医疗消毒

70%~75%的乙醇溶液被广泛用作医疗消毒剂。这个浓度的乙醇可以有效杀灭细菌、病毒等病原微生物，同时不会对组织造成过度脱水损害。

3. 制药业

乙醇用于制造乙醛、乙酸、乙酸乙酯等多种化工产品。这些产品进一步用于生产药物、染料、香料等下游产品。

4. 燃料应用

乙醇是一种优良的燃料，用于制造乙醇汽油等清洁燃料。在环保领域，乙醇作为可再生燃料具有重要意义。

五、乙醇的安全与储存

乙醇易燃，其蒸汽与空气混合可形成爆炸性混合物，因此在储存和使用时要注意防火防爆。建议在阴凉、通风良好的地方储存，远离火源和高温环境。

六、乙醇的现代应用与发展

近年来，随着环保意识的提升，乙醇作为生物燃料的应用得到推广。通过发酵等生物方法制备乙醇，可以减少对化石燃料的依赖，降低温室气体排放。

乙醇作为一种重要的基础化学品，在现代工业中具有不可替代的地位。从材料科学到医疗健康，乙醇的应用领域持续扩展。随着绿色化学的发展，乙醇的高效利用和环保制备技术也将不断进步。