Kemi

Hvorfor tilsætte Na2CO3?

18. marts 2013 af LLLLLLLLLLLLLLLL - Niveau: B-niveau

Jeg er i gang med at lave en estersyntese, og jeg fremstiller en ester ud fra propansyre og ethanol.. hertil tilsætter jeg svovlsyre som katalysator. Det binder det vandet, så ligevægten forskydes mod esteren og vandet, så der dannes mest muligt ester..

 

Hvorfor tilsætter man bagefter Na2CO3 til hertil?

Jeg har fået at vide, at man får følgende reaktion:

2 CH3CH2COOH + Na2CO3 -----> 2CH3CH2COONa + CO2 + H2O

 

(efter dette er tilsat, så kommer vi det i en skilletrakt og destillerer vandfasen fra, som er nederst, hvor esterfasen er øverst pga. polaritet)


Svar #1
18. marts 2013 af LLLLLLLLLLLLLLLL

jeg er dog lidt i tvivl og forestiller mig, at man i stedet tilsætter det for at fjerne svovlsyren ... altså så man har reaktionen natriumcarbonat + svovlsyre.. det er blot et gæt :) jeg håber, at nogen vil hjælpe


Brugbart svar (1)

Svar #2
19. marts 2013 af DON CARLOS (Slettet)

Du har ret, det er udelukkende for at neutralisere opløsningen, og selvfølgelig gøre den nemmere at differentiere i skilletrakten.

Med hensyn til din formulering:

"Jeg er i gang med at lave en estersyntese, og jeg fremstiller en ester ud fra propansyre og ethanol.. hertil tilsætter jeg svovlsyre som katalysator. Det binder det vandet, så ligevægten forskydes mod esteren og vandet, så der dannes mest muligt ester.."

Skal du være meget påpasselig. En katalysater øger kun reaktionshastigheden ved at nedsatte aktiveringsenergien - den vil aldrig flytte med ligevægten, blot lade den indstille sig hurtigere.
Dog har svovlsyre en vanddrænende virkning som du er inde på, dette forskubber ligevægten mod esteren. Det kan godt være du har fat i dette princip, men ifht. din formulering ville jeg bare lige minde dig på det.


Svar #3
19. marts 2013 af LLLLLLLLLLLLLLLL

hvilken reaktion er der så tale om?


Svar #4
19. marts 2013 af LLLLLLLLLLLLLLLL

 ?


Svar #5
19. marts 2013 af LLLLLLLLLLLLLLLL

Er lidt forvirret, for propansyre har et kogepunkt på ca. 140oC. Vores destillation foregik ved omkring de 90oC.... Vi lod aldrig temperaturen komme op på 140oC. Hvordan kan den så reagere med natriumcarbonaten i destillatet? :)


Svar #6
19. marts 2013 af LLLLLLLLLLLLLLLL

bump !! :D mathon red mig


Svar #7
19. marts 2013 af LLLLLLLLLLLLLLLL

bump


Brugbart svar (2)

Svar #8
19. marts 2013 af mathon

Der findes også estere dannet af uorganiske syrer, et eksempel er dimethylsulfat, som er en ester af svovlsyre.

Det erindres, at der tilsættes konc. svovlsyre, der kun er lidt dissocieret.
Den konc. svovlsyre i overskud katalyserer esterdannelsen og fjerner kondensationsvandet under dannelse af H3O+.

Når syntesen er slut findes der stadig ikke dissocierede svovlsyremolekyler

                                          O
                                           ||
                                    HO-S-OH         som kan indgå i uønsket esterdannelse med enten overskud af
                                           ||                CH3CH2COOH eller CH3CH2OH
                                           O


Ved tilsætning af den middelstærke base CO32- (pKb = 3,60)
fjernes H i såvel

                                          O
                                           ||
                                    HO-S-OH              som i CH3CH2COOH
                                           ||                
                                           O

hvorved risikoen for uønsket esterdannelse mindskes betydeligt



 


 


Svar #9
20. marts 2013 af LLLLLLLLLLLLLLLL

tak for det grundige svar..

  men CO32- tilsættes destillatet.. Vi destillererede ved ca. 90oC.. Hvordan kan det så fjerne H fra CH3CH2COOH, der har et meget højere kogepunkt?


Svar #10
20. marts 2013 af LLLLLLLLLLLLLLLL

og svovlsyren har et endnu større kogepunkt. ...


Brugbart svar (1)

Svar #11
20. marts 2013 af mathon


se
https://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:TV7MLUiYpecJ:isisb.systime.dk/fileadmin/filer/beskyttede_filer/Dokumenter/Isis_B_laboratorieforsoeg/Del_3/3_04_Synthese_af_ethylpropanoat_01.pdf+&hl=da&gl=dk&pid=bl&srcid=ADGEESjYUxCDlQAHPu0NZI10uQjLGXlqddD8D5PFkwbrYhsGScYROmf1FxmvHSLc43AJX37QafsQUjosQCJWNbUxfmN2u-wToWNqCq3CuVpLv4CwK8ZjTx4E03EBaLR_TVODx3-Jq_Sf&sig=AHIEtbQ2rc0PchZtpbQbxNgdYbdxzrQ2Bw

 

bemærk

Neutralisation

Tilsæt ca. 25 mL sodaopløsning og omryst
forsigtigt. Pas på, der kommer overtryk i
skilletragten. Luk luft ud gennem hanen,
mens skilletragten holdes som vist, og
proppen holdes forsvarligt på plads.

Lad vandfasen løbe ud af skilletragten.

Tjek pH med indikatorpapir.

Tilsæt lidt mere sodaopløsning, hvis pH
stadig er under 7.


Svar #12
20. marts 2013 af LLLLLLLLLLLLLLLL

Det var præcis det, jeg gjorde.. men hvordan kan svovlsyren og propansyren komme over i destillatet? .... jeg forstår det ikke, for deres kogepunkter er væsentligt højere.

 

I dit dokument står der: "Afkøl kolben og destillér indtil temperaturen er ca. 15 grader over esterens kogepunkt.". - Selvom jeg gorde dette, så ville svovlsyren og propansyren ikke kunne komme over i destillatet? Jeg forstår ikke, hvordan de kommer der over?

Håber du kan hjælpe


Brugbart svar (2)

Svar #13
20. marts 2013 af mathon


der vil når destillationen foregår altid blive medrevet nogle "fremmede" molekyler om end ikke i større omfang


Svar #14
20. marts 2013 af LLLLLLLLLLLLLLLL

tak for svaret :) 

dvs. Na2CO3 reagerer med svovlsyren og propansyren for at neutralisere opløsningen + sørge for, at andre estre ikke dannes.. Men dette ville ikke være nødvendigt, hvis man havde et ordentligt destillationsapparat, der sørgere for for at disse "fremmede" molekyler ikke kom med (findes sådan et?)? Så vi gør faktisk dette pga. mangler i apparaturet?

 


Brugbart svar (2)

Svar #15
20. marts 2013 af mathon

 

     I kemiske sammenhænge, hvor renheden er af overordentlig stor betydning,
     distilleres der meget temperaturkontrolleret af flere gange.
 


Brugbart svar (1)

Svar #16
20. marts 2013 af DON CARLOS (Slettet)

Beklager jeg ikke kunne imøde komme din desperation - jeg havde andet for.

Selvfølgelig kan distillation over flere gange sikre en højere renhed, men i sidste ende vil der nok altid følge uønskede med, jf. Maxwll-Bolzmann-fordelingen - et eksempel på dette er, at et glad vand kan fordampe selvom det ikke er 100 grader, det samme vil ske under distilleringen hvor nogle molekyler vil få tilført højere kinetisk energi og forlade overfladen.


Brugbart svar (1)

Svar #17
20. marts 2013 af mathon

 

            distilleres   --->   destilleres


Brugbart svar (2)

Svar #18
21. marts 2013 af lasols (Slettet)

ok nu er jeg forviret... tror lige jeg vil skrive en lille oversigt så andre med samme problem i fremtiden ikke behøver læse tråden mere end en gang

sådan ville jeg umiddelbart forvente at i har lavet ovennævnte stof udfra de informationer di giver os.

Ethyl propanoate fremstilling udfra propansyre og ethanol.

ethanol og propansyre blandes og der tilsættes en katalytisk mængde svovlsyre (svovlsyre virker i dette tilfælde både som katalysator og decikant og forskyder derfor reaktionen mod produktsiden i henhold til le chatelier)

efter endt reaktion overføres blandingen til en skildetragt og vaskes/neutraliseres med Na2CO3 (vil ekstrahere både svovlsyre rester og evt uomsat propansyre over i vandfasen og hydrolysere propansyre anhydrid hvis der skulle være dannet en smule af dette) så den organiske fase nu kun skulle indeholde ethanol og ester og evt lidt diethylether hvis du skulle have fået dannet en smule af det (dog højest usansynligt).

den organiske fase der nu kun kan indeholde diethylether, ethanol og ethyl propanoate destilleres så hvorved diethylether og ethanol fjernes (kogepunkt hhv 34,6º og 78,4º) mensethyl propanoate har et kogepunkt på 98,9º så hvis destillationstemperaturen ikke overstiger 90º skulle der umiddelbart være "ren" ethyl propanoate tilbage i din oprindelige kolbe (IKKE DESTILLATET!!!!) da dette ikke er destilleret over i væsentlig grad.

 

og lige en ting i skilletragten skyldes adskildelsen polaritet, men om faserne er øverst eller nederst afgøres af densiteten af fasen


Svar #19
21. marts 2013 af LLLLLLLLLLLLLLLL

tak for det :)


Brugbart svar (1)

Svar #20
22. marts 2013 af DON CARLOS (Slettet)

#17

Tak for det hr., min dysleksi skinner nogle gange igennem mit kontra-intuitive hukommelsesnettet af stavning - godt du kunne korrigere for eventuelle misforståelser :-)


Skriv et svar til: Hvorfor tilsætte Na2CO3?

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.