乙酸乙酯的制备实验中若采用醋酸过量的做法是否合适?为什么?
这个反应你去做一下就知道,副反应几乎完全来自乙醇,乙醇一方面沸点低大量挥发,另一方面被浓硫酸脱水炭化,烧瓶底部全是黑色固体。所以实际上1分子乙酸要好几分子乙醇才恰好生成1分子乙酸乙酯和一大堆副产物,增加乙酸是毫无意义的,产量根本不会增加。
打个比方,1mol乙酸和1mol乙醇混合,0.8mol的乙醇都参与了副反应或挥发了,只剩下0.2mol,所以最多也就产生0.2mol乙酸乙酯。
脂化反应是可逆的,所以要提高产率就必须增加一种反应物的用量,即使用过量的酸或过量的醇,因为乙醇成本低又易于回收,所以在脂化反应的过程中一般使乙醇过量,而不让醋酸过量.另外,此时乙醇也充当了一种溶剂。相关问题可以参阅化学平衡,及有机实验。
一元酸是一个酸分子只能电离出一个H+离子,如HCl
“元”指的是对应的官能团,几“元”指的就是几个相对应的官能团.因此判断几元就必须判断有几个对应的官能团.例如
对于无机无氧酸HCl,HF,H2S等就看氢原子个数;
对于无机含氧酸H2SO4,HNO3,HClO3,H3PO4,H2SiO3,H2CO3等则要看-OH的个数,光看氢原子的个数是不准确的.比如H3PO4是三元酸,H2SO4是二元酸,
HNO3是一元酸.
对于有机羧酸CH3COOH,HCOOH,HOOC-CH2-COOH等则看羧基-COOH的个数.
对于醇类CH3OH,HOCH2CH2OH等只需看-OH个数即可.
无机二元酸:每个分子在水中能够电离出两个氢离子的酸(包括含氧酸和无氧酸,如硫酸、氢硫酸等)
有机二元酸:含有两个羧基的酸(如乙二酸)
加大反应物的量可以促进反应的正向移动,增大乙酸乙酯的产率。
在加热的情况下,反应产生的乙酸乙酯和反应物中剩余的乙酸容易形成共沸物,所以,在蒸馏出的产物要通过饱和的Na2CO3溶液,以吸收其中的乙酸,使乙酸乙酯更纯净。
实验室常利用加入过量的乙醇促进反应,原因有2个:
【1】
如果原料中加入的乙酸过量,那么反应产生的乙酸乙酯在蒸出的过程中会与更多的乙酸形成共沸物,使乙酸乙酯不纯。在接下来一步则需要更多的饱和Na2CO3吸收乙酸乙酯中含有的乙酸,而且由于其中所含的乙酸量太多,很难除尽,使最后得到的乙酸乙酯还会含有较多的乙酸,纯度降低。
【2】浓硫酸会使少量的乙醇碳化(在该实验中,烧瓶底变黑就是这个原因),浪费了部分反应物,不利于反应正向移动,所以,为了增大乙酸乙酯的产率,要使乙醇过量。
【综】:基于这两点,一般采用乙醇过量来加大乙酸乙酯的产率。
PS:实验室的制法中,原料的价格不是首要考虑的。主要是实验安全性高,现象明显,反应条件易达到,实验快速便捷等等,原料价格摆在最后。