Câu 21: Một nhóm học sinh dự đoán “ nhiệt độ càng cao, hiệu suất phản ứng ester hóa càng cao ”. Để kiểm tra dự...

Câu 21: Một nhóm học sinh dự đoán “nhiệt độ càng cao, hiệu suất phản ứng ester hóa càng cao”. Để kiểm tra dự đoán trên, nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm tổng hợp propyl acetate với nồng độ propyl alcohol và acetic acid không đổi nhưng thay đổi nhiệt độ phản ứng như sau:

Bước 1: Cho 50,0 mL propyl alcohol; 50,0 mL acetic acid và khoảng 10 mL H2SO4 đặc vào bình cầu, lắc đều.

Bước 2: Lắp ống sinh hàn hồi lưu vào bình phản ứng và đun trên bếp cách thủy ở nhiệt độ 60oC trong 60 phút.

Bước 3: Chưng cất tách hỗn hợp sản phẩm, tách propyl acetate bằng phễu chiết, rửa sạch, làm khô bằng CaCl2 khan.

Bước 4: Tiến hành chưng cất lại propyl acetate bằng hệ sinh hàn, thu propyl acetate và đong thể tích propyl acetate thu được bằng ống đong.

Lặp lại thí nghiệm trên, chỉ thay đổi nhiệt độ ở bước 2 lần lượt là 65oC; 70oC; 75oC; 80oC; 85oC. Nhóm học sinh ghi lại thể tích propyl acetate thu được ở bảng sau:

A. Phản ứng tạo thành propyl acetate xảy ra chủ yếu ở trong bình cầu.

B. Hiệu suất phản ứng ester hóa ở 80oC cao hơn ở 65o

C.

C. Số liệu cho thấy phản ứng có nhiệt độ tối ưu ở 75oC, ở nhiệt độ này phản ứng đạt hiệu suất 100%.

D. Từ kết quả thí nghiệm trên học sinh kết luận dự đoán ở trên là sai.

Hướng dẫn giải

A. Đúng

B. Đúng        

So sánh hiệu suất 80°C và 65°C

65°C → 30,5 mL ester

80°C → 36,5 mL ester

→ 80°C tạo nhiều ester hơn ⇒ hiệu suất cao hơn

C. Sai

Thể tích lớn nhất: 40,0 mL tại 75°C → đây là nhiệt độ tối ưu theo thực nghiệm

Nhưng:

Không có dữ liệu chứng minh hiệu suất đạt 100%

Phản ứng este hóa là thuận nghịch, không thể đạt 100% nếu không có biện pháp đặc biệt (loại nước, dùng dư chất…)

D. Đúng