Điều chế etyl axetat trong phòng thí nghiệm

Câu hỏi: Để điều chế etyl axetat trong phòng thí nghiệm

Người ta lắp dụng cụ như hình vẽ bên. Hóa chất được cho vào bình 1 trong thí nghiệm trên gồm

A. CH₃COOH và CH₃OH.

B. CH₃COOH và C₂H₅OH.

C. CH₃COOH, CH₃OH và H₂SO₄ đặc.

D. CH₃COOH, C₂H₅OH và H₂SO₄ đặc.

 Đáp án đúng: D. CH₃COOH, C₂H₅OH và H₂SO₄ đặc.

Để điều chế etyl axetat trong phòng thí nghiệm, người ta lắp dụng cụ như hình vẽ bên. Hóa chất được cho vào bình 1 trong thí nghiệm trên gồm CH₃COOH, C₂H₅OH và H₂SO₄ đặc.

Giải thích:

Hóa chất được cho vào bình 1 gồm có: CH₃COOH, C₂H₅OH và H₂SO₄ đặc.

Cùng Top lời giải tìm hiểu về Etyl Axetat nhé!

I. Etyl axetat  là gì?

Axetat etyl hay Etyl axetat là một hợp chất hữu cơ với công thức CH₃COOC₂H₅. Đây là một chất lỏng không màu có mùi dễ chịu và đặc trưng, tương tự như các loại sơn móng tay hay nước tẩy sơn móng tay. Là một loại este thu được từ êtanol và axít axetic, nó thường được viết tắt là EtOAc, và được sản xuất ở quy mô khá lớn để làm dung môi.

- Công thức phân tử: C₄H₈O₂

- Công thức cấu tạo: CH₃COOC₂H₅

- Tên gọi

+ Tên gốc chức: Etyl axetat

+ Danh pháp quốc tế: Etyl etanonat

II. Tính chất vật lý 

– Axetat etyl là một dung môi phân cực nhẹ, dễ bay hơi, tương đối không độc hại và không hút ẩm.

– Axetat etyl có thể hòa tan tới 3% nước và nó có độ hòa tan trong nước là ~8% ở nhiệt độ phòng. Khi nhiệt độ tăng cao thì độ hòa tan trong nước của nó được tăng lên.

– Nó hòa tan trong ether, alcohol, và tan ít trong nước.

– Khối lượng phân tử: 88.105 g/mol

– Ngoại quan: Chất lỏng trong suốt

– Tỉ trọng: 0.897

– Nhiệt độ đông đặc: -83.6ºC

– Nhiệt độ sôi:77.1ºC

– Tính tan trong nước: 83g/L (20ºC)

– Áp suất hơi:14 kPa (20ºC)

– Độ nhớt: 0.426 cP (20ºC)

III. Tính chất hóa học

1. Phản ứng thủy phân trong mỗi trường axit

2. Phản ứng thủy phân trong mỗi trường kiềm

3. Phản ứng đốt cháy: Phản ứng oxi hóa hoàn toàn tạo CO₂ và H₂O

   CH₃COOC₂H₅ + 5O₂ → 4CO₂ + 4H₂O

IV. Sản xuất và điều chế Axetat etyl như thế nào?

Có rất nhiều phương pháp để sản xuất Ethyl acetate như:

– Phản ứng ester hóa Fisher truyền thống giữa ethanol và acid acetic:

Trong công nghiệp, Ethyl acetate được sản xuất chủ yếu bằng phản ứng ester hóa Fisher truyền thống giữa ethanol và acid acetic. Hiệu suất phản ứng khoảng 65% ở điều kiện nhiệt độ phòng. Hiệu suất phản ứng có thể được tăng lên trong điều kiện có thêm xúc tác axit như axít sulfuric.

CH₃CH₂OH + CH₃COOH → CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O

– Phản ứng Tishchenko:

Ngoài ra người ta cũng có thể sản xuất ethyl acetate bằng phản ứng Tishchenko, đước xự hiện diện của xúc tác alkoxide:

2CH₃CHO -> CH₃COOCH₂CH₃

Do phản ứng là thuận nghịch và tạo ra cân bằng động nên hiệu suất là khá thấp nếu như không loại bỏ nước được tạo ra từ phản ứng.

Quá trình thủy phân axetat etyl là quá trình ngược lại với phản ứng trên:

	H+
AXETAT ETYL + NƯỚC	→	AXÍT AXETIC + ÊTANOL

Ở đây, H⁺ là môi trường axit chỉ đóng vai trò như là chất xúc tác và nồng độ của nó không thay đổi trong suốt phản ứng. Ngoài ra, nước luôn có số dư thừa vì thế thực tế nồng độ của nó cũng gần như không thay đổi. Tốc độ phản ứng có thể được coi như là chỉ của axetat etyl.

Tốc độ phản ứng = k[Axetat etyl]

Mặc dù phản ứng này cũng là thuận nghịch, nhưng người ta có thể đạt được điều đó bằng cách dùng dư thừa axetat etyl để chuyển dịch phản ứng sang bên phải.

– Phản ứng khử hydro của ethanol:

Một phương pháp đặc biệt khác cũng được dùng để sản xuất ethyl acetate là phản ứng khử hydro của ethanol. Phương pháp này khá tốn kém so với phản ứng ester hóa nhưng được áp dụng đối  với ethanol thừa trong các nhà máy. Thông thường việc khử được tiến hành với đồng ở nhiệt độ cao nhưng dưới 250^oC. Các sản phẩm phụ gồm diethyl ether, và được tách bằng chưng cất áp lực hoặc chưng cất màng.

V. Ứng dụng

Axetat etyl được dùng rộng rãi làm dung môi cho các phản ứng hóa học cũng như để thực hiện công việc chiết các hóa chất khác. Tương tự, nó cũng được dùng trong sơn móng tay và thuốc tẩy sơn móng tay hay dùng để khử cafein của các hạt cà phê hay lá cần sa.

Axetat etyl cũng có mặt trong một số loại kẹo, hoa quả hay nước hoa do nó bay hơi rất nhanh và để lại mùi nước hoa trên da. Nó cũng tạo ra hương vị tương tự như của các loại quả đào, mâm xôi hay dứa. Đây là một đặc trưng của phần lớn các este.

Trong rượu vang

Axetat etyl cũng có mặt trong rượu vang. Nó được coi là một chất gây ô nhiễm khi ở nồng độ cao, khi các loại rượu vang để lâu trong không khí. Ở nồng độ cao trong rượu vang, nó được coi là chất tạo ra mùi vị lạ, là vị chua bất thường do bị thủy phân dần dần để trở thành axít axetic (xem dưới đây).

Sử dụng khác

Axetat etyl là một chất độc có hiệu lực để sử dụng trong thu thập và nghiên cứu côn trùng. Trong các lọ chứa axetat etyl, hơi của nó sẽ giết chết côn trùng rất nhanh mà không làm hỏng hình dạng của chúng. Do không hút ẩm nên axetat etyl cũng giữ cho côn trùng đủ mềm để có thể thực hiện các công việc ép xác tiếp theo.