Syntese af ethylpropanoat - Isis Kemi B
Transcription
Syntese af ethylpropanoat - Isis Kemi B
Kemi laboratorieforsøg 3.4 Syntese af ethylpropanoat Når ethanol og propansyre blandes, og der tilsættes koncentreret svovlsyre, dannes esteren ethylpropanoat (propansyreethylester): CH3CH2C(=O)OH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O Svovlsyren virker som katalysator, men binder også vandet der dannes, når reaktionen mod højre forløber. Selv om tilstedeværelsen af svovlsyre får reaktionen til at forløbe hurtigere, tager det alligevel 10-20 minutter inden ligevægten har indstillet sig – selv ved omkring 100 °C. Syntesen af andre estere homologe med ethylpropanoat kan foretages på samme måde. Apparatur & Kemikalier 50 mL bægerglas 10 mL måleglas Varmekappe Destillationsudstyr Skilletragt 100 mL bægerglas 25 mL måleglas 100 mL konisk kolbe Tragt med papir Indikatorpapir Ethanol Propansyre Konc. svovlsyre Mættet CaCl2(aq) 30 % Na2CO3(aq) CaCl2(s) Pimpsten OBS! Estere lugter! Arbejd under udsugning! Hæld affald i dunk med organisk affald; det gælder også vaskevand fra rengøring af fx destillationskolbe. Hæld intet i vasken! Udførelse 20 g ethanol og 20 g propansyre blandes i en destillationskolbe. Omryst forsigtigt. Der tilsættes forsigtigt 5 mL konc. svovlsyre og nogle pimpsten. Omryst forsigtigt. Destillationskolben anbringes i varmekappen og svalerøret anbringes lodret på kolben. Reaktionen Blandingen koges forsigtigt med tilbagesvaling i ca. 20 minutter. Se figuren ovenfor. 1. destillation Afkøl kolben og destillér indtil temperaturen er ca. 15 grader over esterens kogepunkt. Destillatet, som ud over esteren også indeholder ureagerede reaktanter og nogle biprodukter, overføres til en skilletragt. Isis B © Hans Birger Jensen og Forlaget Systime A/S 1 Neutralisation Tilsæt ca. 25 mL sodaopløsning og omryst forsigtigt. Pas på, der kommer overtryk i skilletragten. Luk luft ud gennem hanen, mens skilletragten holdes som vist, og proppen holdes forsvarligt på plads. Lad vandfasen løbe ud af skilletragten. Tjek pH med indikatorpapir. Tilsæt lidt mere sodaopløsning, hvis pH stadig er under 7. Esterfase Vask esterfasen ved at tilsætte ca. 10 mL vand og lade vandet løbe ud. Vandfa- Fjernelse af alkohol Uomsat ethanol fjernes ved tilsætning af lidt koncentreret calciumchlorid, idet calciumionerne binder ethanolmolekylerne. Lad vandfasen løbe ud. Fjernelse af vand Tilsæt ca. 5 g fast, vandfrit calciumchlorid og omryst. Lad esterfasen løbe gennem et filter ned i en destillationskolbe. 2. destillation Væsken i destillationskolben destilleres nu, idet kun den væske, der destilleres over i intervallet fra 5 grader under til 1 grad over esterens kogepunkt, opsamles. Udbytte Vej produktet og bestemt dets rumfang. Bestem produktets brydningsindeks. Efter øvelsen Lav to udbytteberegninger, hvor det i den første antages, at reaktionen løber til ende. I den anden antages det, at der er tale om en ligevægtsreaktion med K = 2,5. Bestem produktet massefylde (densitet) og sammenlign med en tabelværdi. Sammenlign brydningsindekset med en tabelværdi. Biprodukter Hvilke biprodukter kan der dannes? Opskriv reaktionsskemaer. Isis B © Hans Birger Jensen og Forlaget Systime A/S 2