乙酸乙酯和乙酸的分离
加饱和碳酸钠溶液的目的在于除去溶解在乙酸乙酯中的乙酸,因为这个反应是进行不彻底的,反应最终会停留在生成大量乙酸乙酯、剩余少量乙酸和乙醇的平衡状态,而乙酸在乙酸乙酯中是可溶的,单加水分液不能除去,需加碱反应掉未反应的乙酸。
注意此时不能加像氢氧化钠一样的强碱,这会使生成的乙酸乙酯水解,所以这里只能加碱性较弱的碳酸钠溶液。乙醇和乙酸都易溶于水并能互溶,且沸点较接近,难用蒸馏法分离。乙酸能跟碳酸钠反应,生成乙酸钠。乙酸钠是盐,在溶液中难以挥发,可以用蒸馏法分离出乙醇。乙酸钠再跟难挥发性的酸(如硫酸)共热,蒸馏得乙酸。
即:试剂:饱和的碳酸钠溶液
操作:分液...即将混合液倒入分液漏斗>静置>放出下层液体>从上口倒出上层液体.
步骤:
①在混合液中加入饱和Na2CO3溶液,震荡、静置,此时发生分层现象(上层乙酸乙酯,下层乙酸钠、Na2CO3、乙醇混合液),用分液漏斗分离出乙酸乙酯。
②蒸发下层的混合液体,使乙醇蒸发出来。
③蒸馏剩余混合液(乙酸钠和Na2CO3),因为乙酸钠易发生水解
CH3COONa
+
H2O
=
CH3COOH
+
NaOH
蒸馏不断分离出乙酸。(由于乙酸的不断蒸发,使得反应能够不断向右进行,
此处用到勒夏特列原理)
方程式:
2CH3COOH
+
Na2CO3
=
2CH3COONa
+
CO2↑
+
H2O
CH3COONa
+
H2O
=
CH3COOH
+
NaOH
分离对象是三种互溶的液体混合物,应按分液、萃取、蒸馏方法考虑分离方案。
因三种液体互溶,不能直接用分液方法,考虑到乙酸乙酯不溶于水,乙醇在水中溶解度大于在乙酸乙酯中溶解度,乙酸在乙酸乙酯中溶解度大于在水中溶解度,故加入饱和Na2CO3 溶液萃取剂,就可将其转化为两层上下不互溶的
液体,分离出乙酸乙酯留下的是乙酸钠和乙醇的混合水溶液,因不能再将其分层,采用蒸馏法分出低沸点的乙醇,最后在留下的混合液
中加入浓H2SO4 ,然后再蒸馏分出乙酸。
另外补充一下乙酸乙酯水解对本题无影响,首先水解是微量的,即使水解,产物也不会影响分离效果。 CH3COOC2H5+H2O=CH3COOH+C2H5OH(酸的条件下) CH3COOC2H5+NaOH=CH3COONa+C2H5OH(碱的条件下)
2利用其沸点不同将余下的溶液进行蒸馏,可蒸出乙醇
3再将余下的溶液加入足量的硫酸进行蒸馏,收集即可分离
但注意
当乙醇和水达到一定比例时
乙醇和水会一起被蒸发出来的
2利用其沸点不同将余下的溶液进行蒸馏,可蒸出乙醇
3再将余下的溶液加入足量的硫酸进行蒸馏,收集即可分离
但注意
当乙醇和水达到一定比例时
乙醇和水会一起被蒸发出来的
二、将混合液蒸馏得到乙醇;
三、将剩余混合液与硫酸混合后充分反应,蒸馏得到乙酸。
思路:
由于这三种物质互溶,所以需要从其他方面入手,利用饱和碳酸钠溶液萃取乙酸乙酯中的乙醇,并且将乙酸转化为乙酸钠,这就是第一步操作,获得乙酸乙酯;
接着考虑从饱和碳酸钠溶液中获得乙酸和乙醇,由于乙醇未被反应,可以先蒸馏获得乙醇,这就是第二步操作;
最后通过加入酸液来将乙酸钠转化为乙酸,之后通过蒸馏获得乙酸,因为选用蒸馏手段所以不考虑使用盐酸之类挥发性强的酸,因此可以用硫酸。