Giải bài 9 trang 260 - SGK môn Hóa học lớp 11 nâng cao

Tổng hợp isoamyl axetat (để làm “dầu chuối”) gồm 3 giai đoạn như sau:
A. Cho 60 ml axetic “băng” (axit 100% , \(D = 1,05 g/cm^3\)), 108,6 ml 3 – metylbutan – 1 -ol (ancol isoamylic, \(D = 0,81 g/cm^3\), nhiệt độ sôi xem bảng 8,3) và 1 ml \(H_2 SO_4 \)vào bình cầu có lắp máy khuấy, ống sinh hàn (xem hình vẽ đầu chương) rồi đun sôi trong 8 giờ.
B. Sau khi để nguội, lắc hỗn hợp thu được với nước, chiết bỏ lớp nước, rồi lắc với dung dịchc \(Na_2 CO_3\), chiết bỏ lớp dung dịch nước, lắc hỗn hợp được với nước, chiết bỏ lớp nước.
C. Chưng cất ở sản phẩm ở \(142 – 143^oC\) thu được 60 ml isoamyl axetat. Isoamyl axeta là chất lỏng \(D = 0,87 g/cm^3\), sôi ơ \(142,5^oC\), có mùi thơm như mùi chuối chính (mùi dầu chuối).
a) Dùng hình vẽ để mô tả 3 giai đoạn A, B, C (xem hình 4.1; 4.2)
b) Viết phương trình hóa học phản ứng xảy ra ở giai đoạn A, B.
c) Tính hiệu suất của phản ứng.

a)

Cho axit axetic, ancol isoamylic, sunfuric vào đầu bình cầu đun trên bếp cách cát trong 4 giờ.Để nguội, rửa sạch phẩm nước, chiết bỏ \(H_2 SO_4 \) và \(CH_3 COOH\) dư. Tiếp tự lắc hỗn hợp với \(Na_2 CO_3\) chiết và chưng cất sản phẩm ở \(142 – 143^oC\) thu được isoamyl axetat.

b) 

\(2CH_3 COOH + Na_2 CO_3→2CH_3 COONa + CO_2↑ + H_2 O\)
\(H_2 SO_4 + Na_2 CO_3→Na_2 SO_4 + CO_2↑ + H_2 O\)

c)

\(m_{CH_3COOH}=V.D=63\,gam\)
\(n_{CH_3COOH}=V.D=1,05\,mol\)

\(m_{C_5H_{12}O}=V.D=88\,gam\)
\(n_{C_5H_{12}O}=1\,mol< n_{CH_3COOH}\)=> ancol là chất hết, tính hiệu suất theo ancol

\(m_{\,este}=V.D=52,2\,gam\)
\(n_{\,este}=V.D=0,4\,mol\)

\(H=\dfrac {n_{\,este}}{n_{\,ancol}}.100\%=\dfrac {0,4}{1}.100\%=40\%\)

 

Ghi nhớ:

Phản ứng cua axit và ancol là phản ứng thuận nghịch