에스테르 합성에 관한 실험 목적과 이론, 과정, 결과 및 고찰

소개글

초산과 에탄올로 부터 황산을 촉매로 하여 초산에틸을 생성하는 실험으로 -
빙초산, 에탄올, 황산과 Na2Co3 포화용액, CaO를 사용한다.

목차

1. 실험 목적
2. 기본 이론
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 과정

본문내용

< 기본이론 >
초산과 에탄올로부터 초산에틸이 생성되는 반응은 다음과 같은 전형적인 가역반응이다.

CH₃CO OH + H OC₂H₅ ⇄ CH₃COOC₂H₅ + H₂O

반응을 효율적으로 추진하기 위하여 과량의 초산에 에틸알콜을 가하고 알콜을 완전 전화시킨다. 이때 생성물은 초산에틸, 물 그리고 미반응의 초산 및 촉매로 사용된 황산이다.

반응의 완료 여부를 확인하기 위하여 추출물에 소다회를 가하여 CO₂발생여부를 점검한다.

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<실험방법>

① 10 ml의 ethyl alcohol(ethanol, ρ=0.79), 12 ml의 빙초산(glacial acetic acid), 그리고 8 ~ 10 drop(3-4g or 2ml)의 진한 황산(약 18M)을 피펫을 이용하여 100 ml 둥근 바닥 플라스크에 주입하고 충분하게 잘 섞는다. 섞은 후 이 둥근 플라스크를 회전감압증발기 밑 부분에 고정시킨다.

② 둥근 플라스크 속의 혼합용액이 항온조에 잠기게 하고, 물중탕으로 서서히 가열한다. 혼합용액을 충분히(약 30분간) 가열한 후 마개를 열어 생성된 초산에틸의 방향성 냄새를 맡아 보아라.

③ 둥근 바닥 플라스크에 물 냉각 환류 응축기를 설치하고 그림 III과 같이 연결한다. 혼합용액을 2번과 같이 물중탕에서 가열하며 감압하여 증류(distillation)한다. 유출액은 작은 삼각플라스크에 모은다. 유출액이 나오지 않을 때까지 가열을 계속한다.

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<결과>
1. 이 실험의 반응식을 적어라. 이때 황산은 무슨 작용을 하는가?
- 황산은 촉매로 작용하였다.
2. 생성된 초산에틸을 증류할 때 시험관에 남은 물질은 무엇들인가?
- 이후, 초산에틸을 분리하기 위해서 증류법을 사용하였을 때 시험관에 남은 물질은
과량반응물은 빙초산과 생성된 초산에틸, 물 그리고 촉매로 작용한 황산이 남게 된다.

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참고 자료

Fundamentals of organic Chemistry, 5th edition , John McMurry , 2004 6.1발행, 자유아카데미 p. 363-376
실험 유기화학 , 류해원, 2005 2. 25 발행, 백제 문화사 p. 175-178