有机化学实验乙酸乙酯思考题在本实验中硫酸起什么作用
1.
浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂。
2.
乙酸乙酯的制备操作步骤
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。
3.
注意事项:
1、酯化反应所用仪器必须无水,包括量取乙醇和冰醋酸的量筒也要干燥。
2、加热之前一定将反应混合物混合均匀,否则容易炭化。
3、分液漏斗的正确使用和维护。。
4、用10%碳酸钠水溶液洗涤有机相时有二氧化碳产生,注意及时给分液漏斗放气,以免气体冲开分液漏斗的塞子而损失产品。
5、正确进行蒸馏操作,温度计的位置影响流出温度,温度计水银球的上沿与蒸馏头下沿一平。
6、有机相干燥要彻底,不要把干燥剂转移到蒸馏烧瓶中。
7、反应和蒸馏时不要忘记加沸石。
8、用CaCl2溶液洗之前,一定要先用饱和NaCl溶液洗,否则会产生沉淀,给分液带来困难。
1.催化作用,脱水缩合
2.使乙酸尽量反应完全,增加产率
3.杂质:水,乙酸,乙醇,乙醚,乙酸酐等
4.饱和氯化钙溶液起盐析作用,减小乙酸乙酯溶解度,不是除杂(但是能顺便吸收乙醇,乙酸等,减少杂质)
5.不能,水没有盐析作用
方程式:CH3COOH+HOCH2CH3→CH3COOCH2CH3+H2O
反应条件:浓硫酸,加热;可逆反应
反应装置
简易装置(一般中学考试题中常用简易装置):
完整装置:
简易装置中常考问题:
①书写方程式;
②试剂添加顺序:先加乙醇,再加浓硫酸、乙酸。原因:浓硫酸密度大,稀释时要放热,应将浓硫酸加到乙醇中;乙酸一般是最后加,考题中一般避开这个问题:可能原因乙酸易挥发,如果先加乙酸,最后加浓硫酸时挥发太多。
③加热时注意事项:加沸石或碎瓷片,防爆沸。
④现象:右侧大试管中液体分层,上层为油状液体;并香味(刺激性气味)物质生成
⑤采用饱和Na2CO3溶液吸收生成物的原因:a.增大液体密度,有利用分层;b.吸收蒸发出的乙酸、乙醇,防止它们的刺激性气味对生成的乙酸乙酯气味的干扰。
⑥可能副反应:CH3CH2OH→CH2=CH2+H2O
2CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3+H2O
C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O(加热温度过高后,乙醇碳化,而与浓硫酸反应)
CH3CH2OH+H2SO4→CH3CH2OHSO3+H2O(浓硫酸与乙醇发生酯化反应,生成硫酸氢乙酯或硫酸二乙酯,这个反应中学一般不要求)
⑦相关计算:最典型的当属根据平衡常数计算CH3CH2OH、CH3COOH的转化率,CH3COOCH2CH3的产率。
由于现在的高考强调知识的综合、灵活运用,还有可能将这个实验与CO2、SO2的检验等知识联系起来;现在高考也更倾向于考查实际情况的考查而非理论状态,所以,以上副反应及副反应产物的检验都可能是考点(包括浓硫酸与乙醇的酯化反应——严格说来,这个酯化反应并未超出中学知识范畴)
CH3COOC2H5+OH-→CH3COO-+C2H5OH
设反应物乙酸乙酯与碱的起始浓度相同,则反应速率方程为:
r
=
=kc2
积分后可得反应速率系数表达式:
(推导)
式中:为反应物的起始浓度c为反应进行中任一时刻反应物的浓度。为求得某温度下的k值,需知该温度下反应过程中任一时刻t的浓度c。测定这一浓度的方法很多,本实验采用电导法。
用电导法测定浓度的依据是:
(1)
溶液中乙酸乙酯和乙醇不具有明显的导电性,它们的浓度变化不致影响电导的数值。同时反应过程中Na+的浓度始终不变,它对溶液的电导有固定的贡献,而与电导的变化无关。因此参与导电且反应过程中浓度改变的离子只有OH-和CH3COO-。
(2)
由于OH-的导电能力比CH3COO-大得多,随着反应的进行,OH-逐渐减少而CH3COO-逐渐增加,因此溶液的电导随逐渐下降。
(3)
在稀溶液中,每种强电解质的电导与其浓度成正比,而且溶液的总电导等于溶液中各离子电导之和。
设反应体系在时间t=0,t=t
和t=∞时的电导可分别以G0、Gt
和G∞来表示。实质上G0是
NaOH溶液浓度为时的电导,Gt是
NaOH溶液浓度为c时的电导与CH3COONa溶液浓度为-
c时的电导之和,而G∞则是产物CH3COONa溶液浓度为
时的电导。即:
G0=K反c0
G∞=K产c0
Gt=K反c+K产(c0-
c)
式中K反,K产是与温度,溶剂和电解质性质有关的比例系数。
处理上面三式,可得
G0-
Gt=(K反-
K产)(c0-
c)
Gt-
G∞=(K反-
K产)c
以上两式相除,得
代入上面的反应速率系数表达式,得
k=
上式可改写为如下形式:
Gt=
+
G∞
以Gt对作图,可得一直线,直线的斜率为,由此可求得反应速率系数k,由截距可求得G∞。
二级反应的半衰期t1/2
为:
t1/2=
可见,二级反应的半衰期t1/2
与起始浓度成反比。由上式可知,此处t1/2
即是上述作图所得直线之斜率。
若由实验求得两个不同温度下的速率系数k,则可利用阿累尼乌斯(Arrhenius)公式:
ln=()
计算出反应的活化能Ea。
2、需要重新推导其动力学方程式。设氢氧化钠溶液和乙酸乙酯溶液的起始浓度分别为a和b则其动力学方程式为式中x为t时刻产物的浓度。3、不能。因为实验原理成立的先决条件是电导与浓度成正比例关系,如果为浓溶液,则电导很低,试验将无法进行。4、从本实验的“实验关键提示与讨论”的内容中我们了解到,实验原理成立的先决条件是电导与浓度成正比例关系,而其中的比例系数K=∧m/Kcell,若使K成为与浓度无关的常数,需将∧m以∧m∞代替,则要求电解质的浓度足够稀。
醇提供一个氢,酸提供氢氧,合成水
第一是有机物中的醇与有机酸或无机含氧酸酸
第二是醇中羟基上的氢脱去酸中羟基脱去结合生成水
第三是可逆反应