乙酸乙酯的制备实验思考题?
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
1、①酯化反应是可逆反应;②酸做催化剂且需加热有副反应生成,增加反应物的浓度,分离出生成物。
2、不合适,反应中有一步是用碳酸钠溶液吸收未反应的乙酸和乙醇是乙酸乙酯溶解度降低更易析出,而过多的酸则会相反。
3、主要杂质:乙烯,乙醚,乙酸,乙醇。用洗气法除去。
利用酯化反应制备乙酸乙酯,反应物是乙酸、乙醇;乙酸、乙醇容易挥发,乙醇的沸点大约是78摄氏度;酯化反应开始时温度高会促进乙酸、乙醇的挥发,故应进行小火加热。
扩展资料:
乙酸乙酯也能发生醇解、氨解、酯交换、还原等一般酯的共同反应。金属钠存在下自行缩合,生成3-羟基-2-丁酮或乙酰乙酸乙酯;与Grignard试剂反应生成酮,进一步反应得到叔醇。乙酸乙酯对热比较稳定,290℃加热8~10小时无变化。
通过红热的铁管时分解成乙烯和乙酸,通过加热到300~350℃的锌粉分解成氢、一氧化碳、二氧化碳、丙酮和乙烯,360℃通过脱水的氧化铝可分解为水、乙烯、二氧化碳和丙酮。
参考资料来源:百度百科-乙酸乙酯
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。
在将浓硫酸加入乙醇中的时候,为了防止混合时产生的热量导致液体迸溅,应当边加边振荡。当乙醇和浓硫酸的混合液冷却后再加入乙酸,这是为了防止乙酸的挥发而造成浪费。实验加热前应在反应的混合物中加入碎瓷片,以防止加热过程中发生暴沸。
装置中的长导管的作用是:导气兼冷凝回流,防止未反应的乙酸、乙醇因蒸发而损耗。
导气管不宜伸入饱和na2co3溶液中的原因:防止倒吸。
反应的加热过程分为两个阶段:先小火微热一段时间,再大火加热将生成的乙酸乙酯蒸出。小火微热是为了防止将尚未反应的乙酸、乙醇蒸出,后期的大火蒸发是为了使乙酸乙酯脱离反应体系,有利于可逆反应平衡向生成乙酸乙酯的方向移动。
就这么多了,制取乙酸乙酯是重要实验。
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传统的乙酸酯化法工艺在国外被逐步淘汰,而大规模生产装置主要是乙醛缩合法和乙醇脱氢法,在乙醛原料较丰富的地区万吨级以上的乙醛缩合法装置得到了广泛的应用。乙醇脱氢法是近年开发的新工艺,在乙醇丰富且低成本的地区得到了推广。最新的乙酸乙酯生产方法是乙烯加成法,1998年在印度尼西亚迈拉库地区采用日本昭和电工专利技术建成了50 kt/a生产装置。
(1)乙酸酯化法
乙酸酯化法是传统的乙酸乙酯生产方法,在催化剂存在下,由乙酸和乙醇发生酯化反应而得。
CH3CH2OH+CH3COOH=CH3COOCH2CH3+H2O
乙醇+乙酸=乙酸乙酯+水
反应除去生成水,可得到高收率。该法生产乙酸乙酯的主要缺点是成本高、设备腐蚀性强,在国际上是属于被淘汰的工艺路线。
(2) 乙醛缩合法
在催化剂乙醇铝的存在下,两个分子的乙醛自动氧化和缩合,重排形成一分子的乙酸乙酯。
2CH3CHO→CH3COOCH2CH3
乙醛→乙酸乙酯
该方法20世纪70年代在欧美、日本等地已形成了大规模的生产装置,在生产成本和环境保护等方面都有着明显的优势。
(3)乙醇脱氢法
采用铜基催化剂使乙醇脱氢生成粗乙酸乙酯,经高低压蒸馏除去共沸物,得到纯度为99.8%以上乙酸乙酯。
2C2H5OH→CH3COOCH2CH3+H2
乙醇→乙酸乙酯+氢
(4) 乙烯加成法
在以附载在二氧化硅等载体上的杂多酸金属盐或杂多酸为催化剂的存在下,乙烯气相水合后与气化乙酸直接酯化生成乙酸乙酯。
CH2CH2+CH3COOH=CH3COOCH2CH3
乙烯+乙酸=乙酸乙酯
该反应乙酸的单程转化率为66%,以乙烯计乙酸乙酯的选择性为94%。Rhone-Poulenc 、昭和电工和BP等跨国公司都开发了该生产工艺。
乙酸+乙醇→乙酸乙酯+水(浓硫酸作催化剂和脱水剂,反应要加热,是可逆反应)
2ch3cho+o2→2ch3cooh
乙醛+氧气→乙酸(催化剂,加热)
ch3cho+2cu(oh)2→ch3cooh+cu2o(沉淀)+2h2o
乙醛+氢氧化铜溶液→乙酸+cu2o(砖红色沉淀)+水
该反应可用于检测醛基的存在
2c2h5oh+o2→3ch3cho+2h2o
乙醇+氧气→乙醛+水(催化氧化,加催化剂,加热)反应中断醇羟基上的氢氧键结合氧气中一个氧原子,生成一分子水.
ch3cooc2h5+h2o→ch3cooh+c2h5oh
乙酸乙酯+水→乙酸+乙醇(在酸或碱性条件下,碱性条件下,水解趋于完全,酯水解成相应的酸和醇)
ch3cho+h2→ch3ch2oh
乙醛+氢气→乙醇(加催化剂,同时加热)
醇加氧化剂→醛
醛加氧化剂→羧酸
醛加还原剂→醇
酸+醇→酯+水(浓硫酸并加热)
乙烯(C2H4)在高温高压有催化剂的条件下与水发生加成反应:C2H4+H2O=(条件略)=C2H5OH乙醇在催化剂条件和加热条件下与氧反应生成醛,乙醛再与氧在催化剂条件和加热下反应生成乙酸,剩下的就是乙醇与乙酸在浓硫酸作催化剂和加热条件下,生成乙酸乙酯和水,化学式想必楼主都知道了,不写了