Trong phòng thí nghiệm, ethyl acetate được điều chế từ acetic acid và ethanol, xúc tác H2SO4 đặc, theo mô hình thí nghiệm sau:
Biết nhiệt độ trong bình cầu (4) giữ ở mức 65-70°C, nhiệt độ trong ống sinh hàn (3) duy trì ở 25°C. Sau thí nghiệm, tiến hành phân tách sản phẩm. Ghi phổ hồng ngoại của acetic acid, ethanol và ethyl acetate. Cho biết số sóng hấp thụ đặc trưng của một số liên kết trên phổ hồng ngoại như sau:
O-H (alcohol)… O-H (carboxylic acid)… C=O (ester, carboxylic acid)
3650 – 3200………. 3300 – 2500…………… 1780 – 1650
a) Chất lỏng trong bình hứng (5) có ethyl acetate.
b) Vai trò của ống sinh hàn (3) để ngưng tụ hơi; nước vào từ (1), nước ra ở (2).
c) Nhiệt độ phản ứng ở bình cầu (4) càng cao thì phản ứng điều chế ethyl acetate xảy ra càng nhanh.
d) Dựa vào phổ hồng ngoại, phân biệt được acetic acid, ethanol và ethyl acetate.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng, bình hứng (5) có ethyl acetate, ngoài ra còn có C2H5OH và một ít nước.
(b) Đúng, ống sinh hàn tạo nhiệt độ thấp để các chất dạng hơi ngưng tụ, nước lạnh vào ở vị trí thấp, ra ở vị trí cao để phù hợp với chiều đối lưu.
(c) Sai, nếu nhiệt độ quá cao (vượt quá điểm sôi của các chất), các chất phản ứng (C2H5OH sôi ở 78,3°C, CH3COOH sôi ở 118°C) sẽ bay hơi quá nhanh khỏi hệ thống trước khi kịp phản ứng, hoặc gây ra các phản ứng phụ (như tạo ether hoặc sản phẩm oxy hóa). Do đó, nhiệt độ luôn được khống chế ở mức tối ưu (thường là đun cách thủy hoặc giữ ở 65 – 70°C như đề bài nêu).
(d) Đúng, phân biệt được nhờ các tín hiệu đặc trưng: Ethanol có hấp thụ của liên kết O-H (alcohol) ở vùng 3650 – 3200 cm-1, nhưng không có peak C=O (1780 – 1650 cm-1). Ethyl acetate: Có peak C=O rất mạnh, nhưng không có peak O-H. Acetic acid: Có cả hai peak (O-H của acid ở 3300 – 2500 cm-1 và C=O).
Em bắt gặp câu nhận định trong thí nghiệm điều chế ethyl acetate nói rằng: Nhiệt kế dùng để kiểm soát nhiệt độ. Cho em hỏi là nhận định đó có đúng không ạ
