求乙酸乙酯的水解反应实验报告
1.“6滴乙酸乙酯”相对于“5.5ml蒸馏水”而言用量太少 科学数据表明,15℃时乙酸乙酯的溶解度为8.5g/100g水,而乙酸乙酯的密度为0.901g/ml。据此可以推知,6滴乙酸乙酯(每滴约0.1ml)完全可能溶解在5.5ml蒸馏水中。另外,也因为乙酸乙酯只用6滴,反应中其减少的可见度很小,实验只能根据气味变化来判断乙酸乙酯的水解程度,显然让人难以置信。
2.乙酸乙酯的沸点(77.1℃)在70~80℃的水浴温度范围内,在这样的温度条件下加热,乙酸乙酯会因挥发而消失。实验的说服力不强。
3.无机酸或碱的存在能增大乙酸乙酯的水解速率,在没有催化剂时,乙酸乙酯的水解也能进行,只是速率很小,对此实验不能说明。
因此,笔者对乙酸乙酯的水解实验进行了一些改进。
一、操作和现象
1.取型号相同的4支试管,向第1,第2支试管中加入6ml饱和食盐水,向第3支试管中加入5ml饱和食盐水和1ml稀硫酸(1∶5),向第4支试管里加入5ml饱和食盐水和1ml30%氢氧化钠溶液,再分别向4支试管中各滴入4滴石蕊试液。4支试管里的溶液分别呈紫色、紫色、红色和蓝色。
2.分别向4支试管中加入2ml乙酸乙酯,将第1支试管置于试管架上,然后同时连续振荡另外3支试管1~2min,静置并与第1支试管比较。可以观察到第2支试管中水层呈紫红色,第2,3,4支试管中乙酸乙酯层的高度依次明显减小(约为1.5ml,1ml,0.5ml)。
二、优点
1.以饱和食盐水代替蒸馏水,可以减小乙酸乙酯在水中的溶解度。
2.在水层中滴加石蕊试液能够指示水层的成份,便于观察乙酸乙酯与水之间的界面,并且可以根据第2支试管中水层颜色由紫色变为紫红色判断水解产物乙酸的生成。
3.增加乙酸乙酯的用量,便于从乙酸乙酯体积的明显减小判断其水解程度,从而增强实验结果的说服力。
4.采用连续振荡的方法代替加热,不仅能增加乙酸乙酯与水的接触时间,而且避免了乙酸乙酯受热挥发的可能。
5.通过与第1支试管的比照,不仅能说明无机酸和碱促进乙酸乙酯水解的情况,而且还能说明在没有催化剂存在的条件下乙酸乙酯也能发生微弱的水解。
实验步骤:
①在一个大试管里注入乙醇2mL,再慢慢加入0.5mL浓硫酸、2mL乙酸,连接好制备乙酸乙酯的装置。
②用小火加热试管里的混合物。把产生的蒸气经导管通到3mL饱和碳酸钠溶液的上方约2mm~3mm处,注
意观察盛碳酸钠溶液的试管的变化,待有透明的油状液体浮在液面上,取下盛有碳酸钠溶液的试管,并停
止加热。振荡盛有碳酸钠溶液的试管,静置,待溶液分层后,观察上层液体,并闻它的气味。
③加热混合物一段时间后,可看到有气体放出,在盛碳酸钠溶液的试管里有油状物。
实验注意问题;
①所用试剂为乙醇、乙酸和浓硫酸。
②加入试剂顺序为乙醇---→浓硫酸----→乙酸。
③用盛碳酸钠饱和溶液的试管收集生成的乙酸乙酯。
④导管不能插入到碳酸钠溶液中(防止倒吸回流现象)。
⑤对反应物加热不能太急。
几点说明:
a.浓硫酸的作用:①催化剂 ②吸水剂
b.饱和碳酸钠溶液的作用:①中和蒸发过去的乙酸;②溶解蒸发过去的乙醇;③减小乙酸乙酯的溶解度。
提高产率采取的措施: (该反应为可逆反应)
①用浓硫酸吸水平衡正向移动 ②加热将酯蒸出
提高产量的措施:
①用浓硫酸作催化剂、吸水剂。②加热(既加快反应速率、又将酯蒸出)。③用饱和碳酸钠溶液收集乙
酸乙酯(减少损失)。
(1)实验目的:让学生掌握乙酸乙酯的水解
{2)实验用品:试管、乙酸乙酯、蒸馏水、稀硫酸、30%NaOH溶液
(3)实验步骤:
①取三支试管,分别向各试管中加入6滴乙酸乙酯,然后向第一支试管中加5.5mL蒸馏水;向第二支试
管里加0.5mL稀硫酸(1:5)和5mL蒸馏水;向第三支试管里加0.5mL30%氢氧化钠溶液和5mL蒸馏水。振荡
均匀后,把三支试管都放人70℃~80℃的水浴里加热,几分钟后闻三支试管内液体的气味。
②现象:第一支试管里乙酸乙酯的气味没有多大变化;第二支试管里还剩一点乙酸乙酯的气味;第三
支试管里乙酸乙酯的气味就全部消失了。
(4)实验注意问题:
①为了使实验有说服力,应取相同体积的酯和其它溶液。
②加入酯的量要少,否则短时间内水解不彻底。
③应用70℃—80℃的水浴加热,温度低反应速度太慢,温度高则使酯挥发;不能用酒精灯直接加热,
因不易控制温度。
(5)几点说明:
①在有酸或碱存在的条件下,酯类跟水发生水解反应,生成相应的酸或盐和醇。
②若无酸或碱存在的条件下,酯也能水解.只是水解速度很慢(如通常情况下,乙酸乙酯需16年才可达
到水解平衡)。
③因该反应为可逆反应,且生成物有酸,所以当有碱存在时,碱跟水解生成的酸发生中和反应,使反
应进行到底,酯完全水解,所以气味完全消失。油脂在碱存在的情况下水解又叫皂化反应。
④酸只起催化作用,缩短达到平衡用的时间,酯不能完全水解,只能水解一部分,故气味还剩一点,
不能完全消失。
反应方程式:
CH₃COOC₂H₅+H₂O=CH₃COOH+C₂H₅OH(酸的条件下)
CH₃COOC₂H₅+NaOH=CH₃COONa+C₂H₅OH(碱的条件下)
乙酸乙酯的碱性水解,是一个亲核加成-消除反应。但是与酸性水解最大的差别在于,碱性水解是不可逆的,也就是反应机制中可逆的进程与不可逆的进程。
以氢氧化钠溶液水解乙酸乙酯为例,氢氧根对酯羰基进行加成,产物为带负电的四面体中间体,中间体不稳定,消除一个乙氧基负离子,形成乙酸。
乙酸与乙醇发生可逆反应会生成乙酸乙酯。我们所说的陈酒很好喝,就是因为酒中少量的乙酸与乙醇反应生成具有果香味的乙酸乙酯。
扩展资料:
制备乙酸乙酯时反应温度不宜过高,在保持在60℃~70℃之间,温度过高时会产生乙醚和亚硫酸或乙烯等杂质。液体加热至沸腾后,应改用小火加热。事先可在试管中加入几片碎瓷片,以防止液体暴沸。
乙醇过量的办法。乙醇的质量分数要高,如能用无水乙醇代替质量分数为95%的乙醇效果会更好。催化作用使用的浓硫酸量很少,一般只要使硫酸的质量达到乙醇质量的3%就可完成催化作用,但为了能除去反应中生成的水,应使浓硫酸的用量再稍多一些。
导气管不要伸到Na₂CO₃溶液中去,防止由于加热不均匀,造成Na₂CO₃溶液倒吸入加热反应物的试管中。而且乙醇与乙酸极易溶于水,会造成倒吸。
参考资料来源:百度百科——乙酸乙酯
反应生成乙酸后与碱中和,使反应不可逆,碳酸钠也可以和乙酸反应,所以我认为浓度较高的碳酸钠还是可以使其水解的,只不过反应条件较苛刻。
2、碱性水解:CH3COOC2H5+NaOH==CH3COONa+C2H5OH(条件是加热,不可逆)
故答案为:分液漏斗;
(2)酯化反应的本质为酸脱羟基,醇脱氢,乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,化学方程式为:CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O;
故答案为:CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O;
(3)仪器C上方有一较大容积的空间,液体不会倒流到A;
故答案为:仪器C上方有一较大容积的空间,液体不会倒流到A;
(4)20.00mL 0.500mol?L-1的NaOH溶液中氢氧化钠的物质的量为20.00mL 0.500mol?L-1×0.02L=0.01mol,由关系式:NaOH~HCl求出过量的氢氧化钠为0.075mol?L-1×0.02L=0.0015mol,则与乙酸乙酯反应的氢氧化钠的物质的量为0.01mol-0.0015mol=0.0085mol,由关系式:CH3COOCH2CH3~NaOH求出乙酸乙酯为0.0085mol,其质量为0.0085mol×88g/mol=0.748g,乙酸乙酯样品的纯度为
| 0.748g |
| 1g |
故答案为:=74.8%;
(5)若中和滴定全过程没有误差,则此实验的误差来源可能是乙酸乙酯未完全水解;
故答案为:是乙酸乙酯未完全水解;
(6)电离平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,若知道乙酸乙酯和氢氧化钠的物质的量浓度,便可求出乙酸钠和乙醇的浓度,从而能求出乙酸乙酯水解反应的平衡常数;
故答案为:乙酸乙酯和氢氧化钠的物质的量浓度;
(7)图3曲线表示不同温度下酯的平衡浓度,每组数据至少测定2次,至少共进行10次,
故答案为:温度,10;