Áp dụng kiến thức về các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng trong phần tổng hợp ester, một nhóm học sinh dự đoán “nhiệt độ càng cao, hiệu suất ester hóa càng cao”. Để kiểm chứng cho dự đoán trên, nhóm đã tiến hành thí nghiệm phản ứng tổng hợp propyl acetate từ alcohol và acid tương ứng với nồng độ không đổi ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau tương ứng theo phương trình:
CH3COOH + CH3CH2CH2OH ⇋ CH3COOCH2CH2CH3 + H2O (1)
Kết quả thu được như bảng:
Nhiệt độ (°C)… 60…. 65….. 70….. 75….. 80…. 85
V ester (mL).. 26,0.. 30,5.. 35,0.. 40,0.. 36,5.. 31,0
Cho độ tan (gam – ở 25°C) trong 100 gam nước của các chất như bảng sau:
Chất.. CH3COOH.. CH3CH2CH2OH.. CH3COO(CH2)2CH3
Độ tan.. Vô hạn………. Vô hạn……………. 1,6
a) Từ kết quả trên, dự đoán của học sinh là sai.
b) Trong phản ứng (1), H2O được tạo thành từ -OH của acid và -H của alcohol.
c) Có thể dùng phương pháp chiết lỏng – lỏng để tách CH3COOCH2CH2CH3 ra khỏi hỗn hợp sản phẩm.
d) Vì CH3COOH và CH3CH2CH2OH đều có nhóm -OH nên không thể dùng phương pháp phổ hồng ngoại (IR) để nhận biết 2 chất trên.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng, dự đoán của học sinh là sai vì kết quả cho thấy không phải khi nào hiệu suất cũng tăng theo nhiệt độ, hiệu suất đạt đỉnh tại 75°C, nhiệt độ thấp hơn hoặc cao hơn hiệu suất đều giảm.
(b) Đúng
(c) Đúng, CH3COOH và CH3CH2CH2OH tan vô hạn trong nước nhưng CH3COOCH2CH2CH3 có độ tan nhỏ, vì vậy có thể dùng phương pháp chiết lỏng – lỏng với dung môi là nước.
(d) Sai, mặc dù cả hai chất đều có nhóm -OH, nhưng đặc điểm hấp thụ của nhóm -OH trong alcohol và carboxylic acid trên phổ hồng ngoại (IR) có sự khác biệt rất lớn về hình dạng và vị trí, cho phép ta phân biệt chúng một cách dễ dàng.
