[scheikunde] hulp bij estersynthese

[Barry43]

Voor mijn studie moet ik een taak maken over de estersynthese, echter kon het labo niet doorgaan door corona en vind ik het moeilijk de vragen in te vullen zonder het labo uit te voeren. Bij de ester synthese wordt azijnzuur en isopentanol (3-methyl-1-butanol) gebruikt om het ester isopentyal acetaat te vormen met zwavelzuur als katalysator. Het ester wordt vervolgens geïsoleerd via destillatie. Enkele vragen waar ik het antwoord niet op weet zijn:

A) Waarom gebruiken we zuiver azijn (ijsazijn) en geen verdunde oplossing ?
B) Waarom geconcentreerd zwavelzuur gebruikt en geen verdund zwavelzuur ?
C) We isoleren het product via destillatie, waarom gebruiken we hier olie en geen water om de oplossing te verwarmen?
D) Waarom vangen we eerst een 5 tal druppels op in het eerste peertje en dan draaien we de spin om verder op te vangen in een tweede peertje ?
E) De temperatuur (stijgt/blijft constant) bij het verzamelen van het ester na destillatie van de hoofdfractie
F) Hoe weet je wanneer je de destillatie mag stopzetten ?

Eeuwige dankbaarheid voor als je me met 1 van de vragen zou kunnen helpen

[Marko]

Ik denk dat je een heel deel van de vragen ook kunt / moet kunnen beantwoorden zonder het practicum gedaan te hebben.

Voor A en B: Schrijf de reactievergelijking eens uit en bedenk dan waar die verdunde oplossingen (voornamelijk) uit bestaan.

Voor de andere vragen: zoek ook de stof-eigenschappen op van de stoffen waar je mee werkt. Zeker die eigenschappen die verband houden met destilleren. Bedenk ook dat geen enkele reactie voor 100% verloopt, en zeker dit soort veresteringen niet.

C: waarin verschillen olie en water van elkaar? Denk aan iets dat verband houdt met verwarmen
D is eigenlijk een onzinvraag. Of het 5 druppels moeten zijn of 50 hangt maar net af van hoe zuiver het product is , hoe goed de destillatieopstelling in elkaar steekt en hoe goed de destillatie wordt uitgevoerd. Maar vooruit: waar zouden die eerste 5 druppels uit bestaan?

Voor E geldt: deze kun je waarschijnlijk prima beredeneren als je zo'n destillatie eens hebt gedaan. Maar als je die nog nooit hebt gedaan zal het heel moeilijk zijn. Laten we eerst maar eens naar A t/m D kijken en dan zien hoe ver je met E kunt komen. Zodra je E weet, weet je het antwoord op F ook.

[Barry43]

A&B: Ja de verdunde oplossingen bestaan natuurlijk uit water, maar wat precies verandert er dan ?

C: omdat je olie kan verwarmen tot 180 graden en water maar tot 100 dacht ik, maar geen idee of dit een goed antwoord is

D: omdat de eerste aantal druppels mogelijk nog onzuiverheden kunnen bevatten ?

E: als ik zou moeten gokken denk ik dat de temp stijgt, maar waarom heb ik geen idee

[Marko]

Je antwoord is niet compleet. Schrijf de reactievergelijking van deze estersynthese eens uit en zoek de stofeigenschappen op van de stoffen die betrokken zijn bij deze reactie.

Belangrijk: Destillatie is een scheidingstechniek. Maar op basis van wat scheid je hier? En welke stoffen scheid je allemaal van elkaar?

[ArcherBarry]

Opmerking moderator

Verplaatst naar het forum "Huiswerk en Practica".

[Barry43]

De reactievergelijking en de stofeigenschappen zoals kookpunt, densiteit en MM zijn gegegeven.

Je scheidt op basis van kooktemperatuur, maar welke stoffen zijn het dan dat je overhoudt en met de destillatie wilt scheiden ? Is dat dan de overmaat azijnzuur en het ester of ?

[Marko]

De reactievergelijking en de stofeigenschappen zoals kookpunt, densiteit en MM zijn gegegeven

.

Dat is mooi want dat scheelt jou opzoekwerk. Maar probeer nu eens een verband te leggen tussen de reactievergelijking en het feit dat die oplossingen voornamelijk uit water bestaan?

Je scheidt op basis van kooktemperatuur, maar welke stoffen zijn het dan dat je overhoudt en met de destillatie wilt scheiden ? Is dat dan de overmaat azijnzuur en het ester of ?

Als je een overmaat hebt zal die sowieso overblijven, nietwaar? En wat ontstaat er bij de reactie nog meer, naast de ester (zie reactievergelijking)?

Die stoffen zullen allemaal aanwezig zijn in het reactiemengsel. En als je de ester wil hebben, moet je die dus scheiden van de andere stoffen.

Met de kookpunten van de stoffen bij de hand kun je nagaan wat er tijdens een destillatie precies zal gebeuren.

[Barry43]

Heeft dat dan te maken met de polariteit van de reagentia (polair) en het ester dat apolair is? Of omdat er water vrijkomt door de condensatie reactie ?

Is het antwoord dan dat je de destillatie mag stoppen als je een tijdelijke temperatuursdaling waarneemt ? Dan weet je toch dat de laagkokende component is overgekomen.

[Marko]

Heeft dat dan te maken met de polariteit van de reagentia (polair) en het ester dat apolair is? Of omdat er water vrijkomt door de condensatie reactie ?

Op deze manier lijkt het een beetje op gokken. Vul je antwoord aan met een uitleg, een redenering. Wat is dan precies het belang van de polariteit? Of waarom is het een probleem dat verdunde oplossingen veel water bevatten, als er bij de reactie ook water vrijkomt?

Is het antwoord dan dat je de destillatie mag stoppen als je een tijdelijke temperatuursdaling waarneemt ? Dan weet je toch dat de laagkokende component is overgekomen.

Nee, dat lijkt me niet juist. De laagkokende component is in het normale spraakgebruik die 5 druppels waar je proefbeschrijving het over heeft.

Voor de goede orde: bestaat deze synthese uit enkel een reactie en daarna een destillatie? Of zitten er nog andere stappen tussen, zoals een extractie,het scheiden van verschillende vloeistoflagen, drogen, ...?