乙酸乙酯制备中醋酸过量是否合适
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浓硫酸和乙酸的短时间混合加热,还不至于得到乙酸酐,乙酸酐本身就是强脱水剂,从乙酸直接制备乙酸酐一般需要P4O10(五氧化二磷)等更强的脱水剂。
中学化学制备乙酸乙酯实验产率低,往往只能得到浮在饱和碳酸钠溶液表面上的一层油状液体,与学生实验时反应物用量配比不当,以及操作方式不当有很大关系。
用乙醇和乙酸直接酯化合成乙酸乙酯,尽管加入催化剂,也是一个可逆反应,以一般实验时的浓硫酸催化剂用量,催化作用是明显的,但要达到明显的除水效果,使得平衡有效向右移动,浓硫酸的用量是远远不够的,在实验时要使得平衡有效向右移动,最现实的方法是将生成的乙酸乙酯尽快从实验体系中移走。
乙醇的沸点约为78摄氏度,乙酸的沸点比水还要高,但乙酸乙酯有与乙醇和水形成一种低沸点三元共沸物的能力,这种低沸点三元共沸物的沸点仅为70摄氏度左右,主要成分是乙酸乙酯,但含有一定量的乙醇和水,因此,如果反应物中乙醇过量,就容易形成这种低沸点三元共沸物,在比乙醇沸点还低的温度下就沸腾,从而将生成物乙酸乙酯移走,使得平衡有效向右移动,但这种低沸点三元共沸物免不了会从反应物中同时带走一部分乙醇,想要用这种方法移去乙酸乙酯,同时又要提高乙酸的转化率,原始反应物中的乙醇必须过量。
一般来说,要用形成低沸点三元共沸物蒸馏的方法获得乙酸乙酯,原始反应物的乙醇和乙酸体积比应该取1.5:1(3:2)左右,中学化学教师演示实验的反应物用量一般是3ml乙醇、2ml冰醋酸和2ml浓硫酸,这一反应物用量配比是合适的,浓硫酸用量也较多,除水能力较强,因此可以得到较多的乙酸乙酯产物。
而中学化学学生分组实验的反应物用量一般是乙醇和乙酸各2ml,浓硫酸仅0.5ml,这一反应物用量配比,使得如果要形成足够的低沸点三元共沸物移去乙酸乙酯,乙醇实际反应用量就不足,乙酸的转化率就下降,浓硫酸的用量也仅仅能起到催化作用,因此得不到高产率的乙酸乙酯,能得到浮在饱和碳酸钠溶液表面上的一层油状液体,证明生成了乙酸乙酯,就算达到了实验效果,因此这一实验更大程度上是一个定性实验而非合成实验。
要想提高中学化学学生分组实验的乙酸乙酯产率,关键有两点:一是要加入过量的乙醇,在使用2ml冰醋酸的情况下至少要加入3ml乙醇;二是要保证反应物在小火下平稳沸腾一段时间,因此最好在试管中加入少量沸石(碎瓷片),只要做到了这两点,乙酸乙酯的产率都会有明显提高,所以,或许您的实验产率提高,是因为补加乙醇时加入了过量的乙醇所致
中学化学制备乙酸乙酯实验产率低,往往只能得到浮在饱和碳酸钠溶液表面上的一层油状液体,与学生实验时反应物用量配比不当,以及操作方式不当有很大关系。
用乙醇和乙酸直接酯化合成乙酸乙酯,尽管加入催化剂,也是一个可逆反应,以一般实验时的浓硫酸催化剂用量,催化作用是明显的,但要达到明显的除水效果,使得平衡有效向右移动,浓硫酸的用量是远远不够的,在实验时要使得平衡有效向右移动,最现实的方法是将生成的乙酸乙酯尽快从实验体系中移走。
乙醇的沸点约为78摄氏度,乙酸的沸点比水还要高,但乙酸乙酯有与乙醇和水形成一种低沸点三元共沸物的能力,这种低沸点三元共沸物的沸点仅为70摄氏度左右,主要成分是乙酸乙酯,但含有一定量的乙醇和水,因此,如果反应物中乙醇过量,就容易形成这种低沸点三元共沸物,在比乙醇沸点还低的温度下就沸腾,从而将生成物乙酸乙酯移走,使得平衡有效向右移动,但这种低沸点三元共沸物免不了会从反应物中同时带走一部分乙醇,想要用这种方法移去乙酸乙酯,同时又要提高乙酸的转化率,原始反应物中的乙醇必须过量。
一般来说,要用形成低沸点三元共沸物蒸馏的方法获得乙酸乙酯,原始反应物的乙醇和乙酸体积比应该取1.5:1(3:2)左右,中学化学教师演示实验的反应物用量一般是3ml乙醇、2ml冰醋酸和2ml浓硫酸,这一反应物用量配比是合适的,浓硫酸用量也较多,除水能力较强,因此可以得到较多的乙酸乙酯产物。
而中学化学学生分组实验的反应物用量一般是乙醇和乙酸各2ml,浓硫酸仅0.5ml,这一反应物用量配比,使得如果要形成足够的低沸点三元共沸物移去乙酸乙酯,乙醇实际反应用量就不足,乙酸的转化率就下降,浓硫酸的用量也仅仅能起到催化作用,因此得不到高产率的乙酸乙酯,能得到浮在饱和碳酸钠溶液表面上的一层油状液体,证明生成了乙酸乙酯,就算达到了实验效果,因此这一实验更大程度上是一个定性实验而非合成实验。
要想提高中学化学学生分组实验的乙酸乙酯产率,关键有两点:一是要加入过量的乙醇,在使用2ml冰醋酸的情况下至少要加入3ml乙醇;二是要保证反应物在小火下平稳沸腾一段时间,因此最好在试管中加入少量沸石(碎瓷片),只要做到了这两点,乙酸乙酯的产率都会有明显提高,所以,或许您的实验产率提高,是因为补加乙醇时加入了过量的乙醇所致
上海科隆化工有限公司
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