초산에틸의 검화 보고서 A+ (이론, 결과, 고찰 모두 자세함!! 12p)

소개

화학공학실험2 초산에틸의 검화 보고서입니다 :)
총 12페이지로 실험 이론, 결과, 결론 모두 자세히 작성하였습니다.

목차

1.실험 제목

2.실험 목적

3.실험 이론
3.1 검화 반응
3.2 반응식
3.3 반응 속도
3.4 미분법과 적분법
3.5 회분식 반응기
3.6 적정 및 역적정

4. 실험 방법 (flow chart 포함, 실험 시약 설명 자세함 분자량, 밀도, 녹는점, 끓는점 등 표기)

5. 실험 결과
5.1 시약 제조
5.2 factor 값 계산
5.3 실험 결과 table
5.4 반응속도 상수 k 구하기
[그래프 1] 0 차 반응 그래프
[그래프 2] 1 차 반응 그래프
[그래프 3] 2 차 반응 그래프

6. 결론 및 고찰

7. 사용기호

8. 참고문헌

본문내용

1. 실험 제목
: 초산 에틸의 검화

2. 실험 목적
NaOH 의 초산에틸의 회분기에서의 반응은 2 차 반응으로 예상된다. 이 실험을 통해 data 를 구하고, 이를 이용하여 2 차 반응임을 확인하고 반응속도 상수를 계산하여 이미 구해 놓은 값 과 비교해 본다.

3. 실험 이론
3.1 검화 반응 (Saponification)12
비누화 반응이라고도 한다. 수성 알칼리가 있는 상태에서 열의 작용에 의해 지방/오일이 비누와 알코올 로 전환되는 과정이다. 지방산은 여러 가지 용도로 사용하고 있지만 Na 의 염으로 된 비누를 사용하는 것 이 대부분이다. 염기-촉매 조건에서 에스테르부터 친핵성 치환반응을 통해 카복실 음이온을 만드는 과정이 다. 특히 지방산을 목적으로 반응을 시킬 때는 가수 분해 반응이라고 한다.

RCOOR’ + H2O -> RCOOH + R’OH (R, R’는 알킬기)
[가수분해반응]
RCOOR’ + H2O ->COOHNa(비누) + R’OH
[비누화반응]

[그림 1] 비누화 반응의 메커니즘
이번 실험에서는 초산에틸이 강염기를 띠는 수산화나트륨과 반응하여 비누인 아세트산 소듐과 에탄올 이 생성물로 나온다. 이 반응의 속도 결정 단계는 첫 번째 반응이다. 따라서 첫 번째 반응에서 볼 수 있듯이, 에스테르와 OH-기가 반응에 참여하므로 전체 반응 차수가 2 차임을 예측할 수 있다.

3.2 반응식
초산 에틸 검화의 반응식은 아래와 같다.
CH2COOC2H5 + NaOH <-> CH2COONa + C2H5OH
이 반응이 가역반응이고, 2 차 반응이라 했을 때, 반응 속도식은 다음과 같다.

<중 략>

6. 결론 및 고찰
이번 실험은 초산 에틸 검화였다. 초산에틸이 강염기를 띠는 수산화 나트륨과 반응하여 비누인 아세트 산 소듐과 에탄올이 생성물로 나오는데, 반응 메커니즘을 통하여 2차 반응임을 예상할 수 있었다. 실험 을 통하여 data를 구하고, 이를 이용하여 2차 반응임을 확인하는 실험이다.
초산 에틸 검화 반응은, 산이나 염기 수용액 상태에서, 에스터의 가수분해로 일어난다.

참고자료

· Wikipedia, “Saponification”, https://en.wikipedia.org/wiki/Saponification (2022.11.22)
· William H, 유기화학입문(제 6 판) 자유아카데미(2016), p.480~482 (비누화 반응)
· Levenspiel, 화학의 기본개념(제 9 판), 자유아카데미 p531 (화학 반응 속도론)
· Wikipedia, "Reaction rate", https://en.wikipedia.org/wiki/Reaction_rate (2022.11.22)
· Octave levenspiel,,Chemical Reaction engineering, (제 3 판) (1998). p.38~41 (미분법과 적분법)
· Wikipedia, “Tetration”, https://en.wikipedia.org/wiki/Titration (2022.11.22)
· Wikipedia, "HCl", https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrochloric_acid (2022.11.22)
· Wikipedia, "NaOH", https://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_hydroxide (2022.11.22)
· Wikipedia, "ethyl acetate", https://en.wikipedia.org/wiki/Ethyl_acetate (2022.11.22)
· Wikipedia, "Phenolphthalein", https://en.wikipedia.org/wiki/Phenolphthalein (2022.11.22)