Methyl butanoate có mùi thơm của trái cây nên thường được sử dụng trong công nghiệm sản xuất bánh kẹo, nước giải khát…. Trong phòng thí nghiệm, methyl butanoate được tổng hợp bằng cách đun nóng hỗn hợp gồm methanol, butanoic acid và sulfuric acid đặc trong bình cầu chịu nhiệt ở điều kiện thích hợp. Sau một thời gian thu được hỗn hợp E gồm alcohol, acid, ester và nước. Biết một số tính chất vật lí của các chất trong hỗn hợp E như sau:
a) Viết phương trình hóa học xảy ra.
b) Để yên bình cầu một thời gian, hỗn hợp bị phân thành 2 lớp. Hãy cho biết thành phần các chất trong mỗi lớp?
c) Để tách methyl butanoate ra khỏi hỗn hợp E, sử dụng phương pháp chiết hay phương pháp chưng cất sẽ phù hợp hơn? Vì sao?
d) Trong thực tế, người ta thường thêm vào hỗn hợp E dung dịch NaCl bão hòa. Hãy cho biết mục đích của việc làm này và nêu rõ vai trò của NaCl?
Câu trả lời tốt nhất
(a) CH3CH2CH2COOH + CH3OH (H2SO4 đặc, t°) ⇋ CH3CH2CH2COOCH3 + H2O
(b) Lớp phía trên là ester CH3CH2CH2COOCH3.
Lớp phía dưới là dung dịch hỗn hợp CH3CH2CH2COOH dư, CH3OH dư, H2SO4.
(c) Để tách CH3CH2CH2COOCH3 sử dụng phương pháp chiết là phù hợp vì CH3CH2CH2COOCH3 có độ tan nhỏ không đáng kể.
(d) Mục đích thêm dung dịch NaCl bão hòa là hạn chế ester hòa tan và làm tăng khối lượng riêng phần dung dịch hỗn hợp (Chênh lệch khối lượng riêng càng lớn càng dễ phân lớp và chiết).