Biếtsửdụng đúng các hóa chấthữucơ, cácdụngcụ thủy tinh không
những manglại hiệu quả kinhtế mà quan trọnghơnhết là tránh được các
biếncố nguy hiểmxảy ra. Đểhạn chế và tránh được các biếncố có thể
xảy ra trong phòng thí nghiệmcầnlưu ýmộtsố điểmsau đây:
- Các chất, các dung môidể cháy không được đểgầnlửa, không đun
bằng ngọnlửa trần không cólưới Amiăng.
- Các chất các dung môi có độc tính khi pha chế vàsửdụng đều tiế n
hành trongtủ hút.
- Khisửdụng các acid đặc, natri kim loại, brom,hợp chất Xianua,
phảirấtcẩn thận. ( Khi pha chế acid Sunfuric không được đổnước
vào acid đặc, Natri kim loại không được đểgầnnước, nó phải được
bảo quản trong benzen).
- Không được ngửi trực tiếp các chấtdễ cháy,dễ bayhơi khi chưa biết
chất đó là chất gì, không được cúimặt sát để nhìn khi đun các chất
hoặc khuấy trộn các chất.
36 trang |
Chia sẻ: lamvu291 | Lượt xem: 6022 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Kỹ thuật thí nghiệm hóa hữu cơ, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
KỸ THUẬT THÍ NGHIỆM HÓA HỮU CƠ
I. AN TOÀN TRONG THÍ NGHIỆM
1. SỬ DỤNG HÓA CHẤT:
Biết sử dụng đúng các hóa chất hữu cơ, các dụng cụ thủy tinh không
những mang lại hiệu quả kinh tế mà quan trọng hơn hết là tránh được các
biến cố nguy hiểm xảy ra. Để hạn chế và tránh được các biến cố có thể
xảy ra trong phòng thí nghiệm cần lưu ý một số điểm sau đây:
- Các chất, các dung môi dể cháy không được để gần lửa, không đun
bằng ngọn lửa trần không có lưới Amiăng.
- Các chất các dung môi có độc tính khi pha chế và sử dụng đều tiến
hành trong tủ hút.
- Khi sử dụng các acid đặc, natri kim loại, brom, hợp chất Xianua,…
phải rất cẩn thận. ( Khi pha chế acid Sunfuric không được đổ nước
vào acid đặc, Natri kim loại không được để gần nước, nó phải được
bảo quản trong benzen).
- Không được ngửi trực tiếp các chất dễ cháy, dễ bay hơi khi chưa biết
chất đó là chất gì, không được cúi mặt sát để nhìn khi đun các chất
hoặc khuấy trộn các chất.
- Nếu bị acid đặc H2SO4, HNO3 rơi trên da lập tức rửa nhiều và kỹ
bằng nước, sau đó rửa bằng dung dịch loãng 3% NaHNO3, và cuối
cùng bằng nước.
- Nếu bị bazo cũng rửa lập tức bằng nhiều nước sau đó với acid acetic
1% và cuối cùng rửa bằng nước.
- Nếu bị hóa chất, acid rơi vào mặt lập tức rửa nhiều lần bằng nước.
trường hợp nặng phải cấp cứu đi bệnh viện.
2. SỬ DỤNG CÁC DỤNG CỤ THỦY TINH
Thủy tinh rất dễ vỡ cho nên khi sử dụng phải lưu ý các trường hợp sau:
- Khi cho ống thủy tinh qua nút phải cẩn thận, rất dễ gãy…
- Khi dùng đũa thủy tinh để khuấy chất rắn, đũa dễ bị gãy có thể gây
thương tích.
- Không được cho nước nóng, nước đang sôi vào dụng cụ thủy tinh
đang lạnh ở nhiệt độ thường, rất dễ vỡ.
- Khi đun các dụng cụ thủy tinh ở nhiệt độ cao cần gia nhiệt từ lạnh đến
nóng.
- Không được dùng các dụng cụ thủy tinh đáy bằng như erlen tạo chân
không rất dễ vỡ. Chỉ sử dụng các dụng cụ thủy tinh riêng được dùng
cho chân không.
- Không được rửa dụng cụ thủy tinh, nhất là nhiệt kế đang nóng bằng
nước lạnh, để nguội mới được rửa.
Trang 1
- Nếu bị đứt tay bằng thủy tinh, thường để máu chảy vài giây để lôi
cuốn chất bẩn ra. Sau đó dùng cồn 90o sát trùng rồi băng lại…Trường
hợp nặng phải đi bệnh viện.
II. CAC DỤNG CỤ THỦY TINH CƠ BẢN PHÒNG THÍ
NGHIỆM
ADG
Trang 2
1. CỐC(LY), BÌNH TAM GIÁC (Hình 1)
2. BÌNH CẦU VÀ BÌNH CHƯNG CẤT ( Hình 2)
Bình cầu và bình chưng cất có nhiều kiểu khác nhau. Có loại nút nhám và
loại không nút nhám. Trên đây giới thiệu một số thông dụng( hình 2).
Trang 3
Hình 3: Co nối các loại
Trang 4
Hình 4: Các loại ống sinh hàn
III. CÁC PHƯƠNG PHÁP TINH CHẾ HỢP CHẤT HỮU CƠ
Tinh chế các hợp chất hữu cơ là một khâu không thể thiếu được trong
quá trình tổng hợp hữu cơ.
Có nhiều phương pháp tinh chế. Sau đây chỉ trình bày một số phương
pháp đơn giản và thông dụng được sử dụng nhiều trong các phòng thí
nghiệm và trong công nghiệp.
1. Kết tinh:
Kết tinh là phương pháp thông dụng để tách các chất rắn ra khỏi hỗn hợp
của chúng. Có thể kết tinh từ dung dịch bão hòa và từ trạng thái nóng
chảy. Phương pháp kết tinh đơn giản nhất là phương pháp kết tinh từ
dung dịch bão hòa.
Hòa tan chất rắn cần kết tinh trong dung môi thích hợp ở nhiệt độ sôi
(thường là nhiệt độ sôi của dung môi) với một lượng chất hòa tan xác
định, lúc đầu cho lượng dung môi vừa phải. Đun sôi sau đó tiếp tục bổ
sung thêm dung môi cho đến khi chất rắn tan hoàn toàn ( ở nhiệt độ sôi).
Chú ý dung môi chỉ đủ hòa tan hết, không được thừa.
Trang 5
Nếu quá trình hòa tan như trên xuất hiện lớp dầu cần thêm dung môi tiếp
và đun cho tan hết lớp dầu. Nếu dung dịch hòa tan có màu thì cần thêm
than hoạt tính ( với lượng bằng 1 – 2% hàm lượng chất hòa tan) vào dung
dịch và đun sôi lại dung dịch.
Sau khi hòa tan xong cần phải lọc nóng ngay để loại các chất bẩn không
tan, ta có dung dịch trong suốt.
Giai đoạn lọc nóng phải thao tác nhanh, tránh chất rắn kết tinh trong khi
lọc.
Dung dịch sau khi lọc để nguội từ từ sẽ kết tinh. Có trường hợp quá trình
kết tinh như vậy lặp đi lặp lại hai, ba lần mới đạt được độ tinh khiết cao.
Trường hợp để dung dịch nguội không kết tinh cần cho thêm vào dung
dịch vài hạt nhỏ tinh thể tinh khiết của chính chất kết tinh hoặc dùng đũa
thủy tinh cọ vào thành bình… dung dịch sẽ kết tủa. Dung dịch quá loãng
cũng khó kết tinh hoặc kết tinh không hết. Trong trường hợp này cần phải
cô dung dịch đặc lại cho đúng dung dịch bão hòa.
Các tinh thể kết tinh đem lọc, làm khô và xác định nhiệt độ nóng chảy.
Điều quan trọng là phải biết chọn và thử dung môi hòa tan.
Các chất phân cực dễ tan trong dung môi phân cực. Các chất không phân
cực dễ tan trong dung môi không phân cực.
Các dung môi phân cực thường dùng: Nước, ancol, ete, este, acid acetic,
acid Focmit.
Các dung môi không phân cực: Benzen, hexan, xyclohexan,
cacbontetraclorua, cacbon dissunfua…
Nếu không chọn được một dung môi thích hợp để hòa tan, thì phải dùng
hỗn hợp dung môi. Hỗn hợp dung môi có thể dùng: Nước – etanol,
Axeton – nước, acid acetic – nước, clrofoem – ete dầu hỏa,… Hỗn hợp
dung môi có thể hai hoặc ba nhưng phải hòa tan lẫn nhau tốt.
Các dung môi được chọn phải thỏa mãn một số tính chất sau:
- Phải tan tốt chất hòa tan ở nhiệt độ cao và rất ít tan ở nhiệt độ thường
và lạnh.
Trang 6
- Không phản ứng hóa học với chất tan.
- Các tạp chất không tan với dung môi chọn ở nhiệt độ cao. Hoặc hòa
tan tốt ở nhiệt độ thường và lạnh.
- Dung môi chọn phải dễ dàng bay hơi khỏi bề mặt tinh thể.
- Nhiệt độ sôi của dung môi phải thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của chất
rắn khoảng 10 – 150C.
2. Chưng cất ( thường, phân đoạn, lôi cuốn hơi nước)
Chưng cất là phương pháp quan trọng và rất thông dụng dễ tách và
làm sạch các chất hữu cơ ở nhiệt độ thường tồn tại trạng thái lỏng.
Có thể chưng cất các chất ở áp suất thường và dưới áp suất thấp(
chưng trong chân không).
Các chất có nhiệt độ sôi dưới 1500C, bền với nhiệt độ, không bị phân
hủy ở nhiệt độ sôi. Thường được chưng cất thường, các chất có nhiệt
độ sôi cao hơn 1500C hoặc kém bền với nhiệt độ nhiệt độ, kém bền
với chất Oxy hóa… thường được chưng cất dưới áp suất thấp.
Chưng cất là quá trình dùng nhiệt độ cho chất đó bay hơi (sôi) ở áp
suất thường hoặc áp suất thấp. Hơi của chất lỏng được bay qua hệ
thống sinh hàn - ống sinh hàn ( thiết bị làm lạnh) ngưng tụ lại thành
chất lỏng tinh khiết.
Các chất có nhiệt độ sôi dưới 1800C hơi được làm ngưng tụ trong ống
sinh hàn bằng nước lạnh, các chất có nhiệt độ sôi cao hơn 180oC hơi
được ngưng tụ bằng sinh hàn không khí, cao hơn 200oC không cần
Sinh hàn.
Trong trường hợp các chất có nhiệt độ sôi khác nhau nhiều(50oC)
hoặc chỉ có một chất bay hơi các chất khác không bay hơi. Chỉ cần
chưng cất 1 lần với tốc độ 1- 2 giọt trong một giây sẽ đạt được độ tinh
khiết cao.
Các chất có nhiệt độ sôi gần nhau. Không thể chưng cất thường tách
chúng ra riêng được, phải chưng cất phân đoạn. Chưng cất phân đoạn
phải sử dụng các cột cất đặc biệt như cột chưng Hempen, cột chưng
Vigrơ, cột chưng có đĩa chưng…
Trang 7
Chưng cất phân đoạn là dựa vào sự khác nhau về thành phần hơi và
thành phần ở thể lỏng của các cấu tử. Đây là một sự tổ hợp liên tiếp
những quá trình bay hơi và ngưng tụ trong cột chưng phân đoạn, cuối
cùng hướng hơi giàu cấu tử có nhiệt độ sôi thấp, tướng lỏng sẽ còn lại
cấu tử có nhiệt độ sôi cao hơn. Bằng cách chưng cất phân đoạn lặp đi
lặp lại nhiều lần có thể tách các cấu tử lỏng ra riêng biệt ở dạng tinh
khiết.
Trường hợp tạo thành hỗn hợp đẳng phí, không thể tách ra riêng các
cấu tử bằng phương pháp chưng cất thường được.
Hiện tượng đẳng phí là do sự tác dụng tương hỗ phức tạp giữa các
phân tử các chất lỏng với nhau, có thể là do lực Solvat hóa, liên kết
đime, trime, liên kết hidro…
Hỗn hợp đẳng phí có thể có hai hoặc ba cấu tử. Nhiệt độ sôi của hỗn
hợp đẳng phí có thể thấp hơn hoặc cao hơn nhiệt độ sôi của từng cấu
tử trong hỗn hợp.
Ví dụ một số hỗn hợp đẳng phí thường gặp:
- Nước sôi 100oC + rượu etylic sôi ở 78,3oC = nhiệt độ sôi của hỗn hợp
là 78,15. Hàm lượng của nước trong hỗn hợp tính theo phần trên là
4,4%.
- Rượu etylic 78,3 + benzen 80,2oC, hỗn hợp sôi ở 64,5oC. Hàm lượng
etylic trong hỗn hợp 32,4%.
- Aceton 56,4oC + Clorofom 61,2oC, hỗn hợp sôi 64,5oC, hàm lượng
Clorofom chiếm 79,5%.
o o o
- CHCl3 62,2 C + Metylaxetat 57 C, hỗn hợp sôi 64,8 C. Hàm lượng
Metylaxetat 23% có thể dùng phương pháp chưng cất phân đoạn dưới
áp suất thấp, phương pháp làm lạnh tạo băng để tách các cấu tử ở hỗn
hợp đẳng phí ra riêng được. Hoặc có thể dùng phương pháp hóa học
cho các chất hóa học chỉ tác dụng một trong các chất trong hỗn hợp để
tách ra…
- Hỗn hợp đẳng phí cũng có ý nghĩa để tách và làm sạch các chất khác
nhau. Như để tách nước ra khỏi hỗn hợp, để tạo ra dung môi tuyệt
đối…
Trang 8
- Đối với các chất hữu cơ ít tan trong nước, không phản ứng với nước,
có áp suất hơi lớn ở nhiệt độ sôi của nước thường dùng phương pháp
chưng cất lôi cuốn theo hơi nước để tinh chế.
- Các chất được tách ra khỏi hỗn hợp của nó có thể bằng cách đun trực
tiếp hỗn hợp đó với nước, nước bay hơi sẽ lôi cuốn nó theo. Và được
làm lạnh ngưng tụ lại. Hoặc tốt hơn là dẫn hơi nước vào hỗn hợp đó,
hơi sẽ lôi cuốn chất ra, qua hệ thống làm lạnh ngưng tụ lại.
- Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước tốt nhất áp dụng cho các
chất có nhiệt độ sôi cao hơn 100oC, dùng để làm sạch các hợp chất
hữu cơ khi nó có một phần bị hóa nhựa.
3. Chiết:
Chiết là quá trình chuyển một chất ở dạng hòa tan hay dạng huyền phù
sang một tướng lỏng khác.
Sự phân bố một chất hòa tan giữa 2 tướng lỏng không tan vào nhau
( hoặc ít tan) tuân theo định luật phân bố của Nest, theo định luật này ở
nhiệt độ xác định tỷ lệ nồng độ của chất hòa tan trong hai tướng lỏng A
và B không hòa tan vào nhau ở trạng thái cân bằng là một hằng số phân
bố, ký hiệu là K
CA
K =
CB
Muốn chiết một chất ra khỏi một chất khác ta phải chọn dung môi chiết
có độ hòa tan nhiều hơn chất kia ( K>>1). Nếu hệ số phân bố nhỏ hơn
100 phải chiết nhiều lần.
- Có một lượng dung môi xác định dùng để chiết không nên chiết một
lần với số dung môi đó, mà phải chia ra nhiều lần để chiết có hiệu quả
hơn.
- Dung môi dùng để chiết: dietylete, benzen, ete dầu hỏa, este clorofom,
cacbon tetre clorua…
- Các dung môi dùng để chiết ngoài tính không tan trong dung dịch và
hòa tan nhiều chất cần thiết ra như trên đã nói, nó còn phải có nhiệt độ
sôi càng thấp càng tốt.
Trang 9
- Trong phòng thí nghiệm thường dùng các dụng cụ chiết như các phễu
chiết, thiết bị chiết.
- Phương pháp chiết đơn giản là dùng phễu chiết:
Cho dung dịch chất tan và dung môi chiết vào phễu chiết ( tổng thể tích
không quá ¾ thể tích phễu) lắc khoãng 5 – 15 phút. Sau đó để yên cho
cân bằng rồi chiết ra.
- Trường hợp sau khi lắc dung dịch tạo thành nhũ tương, không phân
lớp ra được. Để phá dung dịch nhũ tương thường cho thêm ít muối ăn
tinh khiết để làm thay đổi tỷ trọng cân bằng thiết lập nhanh hơn ( phân
lớp nhanh hơn) hoặc cho vào dung dịch vài giọt rượu ( hoặc axeton)
làm giảm sức căng bề mặt phân lớp sẽ nhanh hơn.
- Trường hợp chất tan hòa tan tốt trong nước hơn trong dung dịch một
hữu cơ chiết bằng phương pháp trên không cho kết quả tốt, phải dùng
phương pháp chiết liên tục.
- Chiết một chất rắn ra khỏi hỗn hợp các chất rắn khác người ta thường
sử dụng chiết Soclet.
IV. ĐUN NÓNG, LÀM LẠNH, LÀM KHÔ
1. ĐUN NÓNG:
Các phản ứng hóa học thực hiện ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ bình thường.
cần phải gia nhiệt. Trong phạm vi phòng thí nghiệm để gia nhiệt cho
phản ứng người ta thường dùng bếp điện.
Đun các chất dễ bay hơi, dễ cháy tốt nhất đun bằng hơi nước, đun cách
thủy, bếp đun phải kín.
Các chất có nhiệt độ sôi trên 100oC, các phản ứng thực hiện ở nhiệt độ
trên 100oC có thểh đun trực tiếp bằng điện hoặc gas. Có lưới amiang đặt
dưới dụng cụ đun. Hoặc đun gián tiếp cách dầu…
Người ta dùng glyxerin, dầu khoáng, paraphin, cát… làm chất tấm để
đun.
Dùng glyxerin có thể đun đến 200oC, paraphin đến 220oC, đun nhiệt độ
cao hơn 300oC tốt nhất đun cách cát…
Trang 10
- Để ổn định nhiệt độ cho phản ứng phải sử dụng bếp điều nhiệt.
- Để điều hòa sự sôi khi đun cần phải thêm từ 2 – 4 hạt bi nhỏ ( bằng
nửa hạt gạo) bằng sứ xốp. Chú ý cho vào trước khi đun. Tuyệt đối
không được cho vào ở thời điểm gần sôi, sẽ bị sôi bùng lên và trào
ra…
- Các phản ứng hóa học sinh ra các khí độc phải thực hiện trong tủ hút.
2. LÀM LẠNH
Có nhiều chất kết tinh ở nhiệt độ thấp, nhiều phản ứng hóa học tỏa nhiều
nhiệt, cần phải giải nhiệt, nhiều phản ứng thực hiện ở nhiệt độ thấp, cần
phải làm lạnh…
Để làm lạnh trong phòng thí nghiệm có thể sử dụng các chất sau:
- Nước.
- Ba phần nước đá + một phần muối ăn cho nhiệt từ âm – 5oC đến –
20oC.
o
- Năm phần tinh thể CaCl2 + bốn phần nước đá cho – 50 C.
o
- Dùng CO2 rắn hoặc CO2 rắn + etanol tuyệt đối cho – 70 C.
o
- CO2 rắn + ete cho – 77 C.
o
- CO2 rắn + axeton cho – 78 C.
3. LÀM KHÔ
- Làm khô các chất khí như Oxy, H2, N2, CO2, Cl2, HCl…
- Các chất khí trước khi sử dụng có yêu cầu phải khô ( không có hơi
nước) phải được cho qua hệ thống bình rửa có chứa 1/3 acid Sunfuaric
đậm đặc.
- Làm khô chất rắn: ngoài không khí, trong tủ sấy. Các chất kém bền
ánh sáng tử ngoại được sấy khô trong tủ sấy hoặc dưới đèn hồng
ngoại. Các chất kém bền nhiệt thường được sấy khô trong chân
không.
- Các chất dễ hút ẩm được sấy khô và bảo quản trong bình hút ẩm.
Trang 11
- Các chất thường được sử dụng làm khô:
CaCl2 khan nước được sử dụng làm khô các chất trừ rượu, phenol, amin,
este.
MgSO4 khan nước làm khô nước tốt, nhanh cho nhiều chất hữu cơ.
Na2SO4 khan nước làm khô tốt, nhanh cho nhiều chất hữu cơ trừ amin,
este.
P2O5 làm khô tốt và nhanh thường được sử dụng trong trường hợp yêu
cầu độ khô cao.
Hợp chất hữu cơ Các chất làm khô
R – X ( Cl, Br, I…) CaCl2, CaSO4, P2O5
Rượu MgSO4, CaSO4, K2SO4, CaO
Ê te CaCl2, CaSO4
Aldehyt CaCl2, MgSO4, Na2SO4
Acid hữu cơ MgSO4, Na2SO4, CaSO4
Amin KOH, NaOH, K2CO3, CaO
Phenol Na2SO4
V. CÁC HẰNG SỐ VẬT LÝ QUAN TRỌNG VÀ CÁC
PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHÚNG
Các hằng số vật lý quan trọng của hợp chất hữu cơ như: nhiệt độ nóng
chảy, nhiệt độ sôi, tỷ khối, khối lượng phân tử, độ quay cực riêng, chỉ số
khúc xạ, bước sóng hấp thu cực đại (lmax), tần số dao động đặc trưng của
liên kết, nhóm chức...
Mỗi một chất tinh khiết có các hằng số vật lý không đổi, biết được các
đại lượng vật lý nà có thể suy ra tính chất, cấu tạo, độ tinh khiết của hợp
chất.
Sau đây làm quen với một số phương pháp đơn giản xác định một số
hằng số vật lý....
Trang 12
1. NHIỆT ĐỘ SÔI: ( điểm sôi)
Nhiệt độ sôi của một chất lỏng là nhiệt độ tại đó áp suất hơi của chất lỏng
bằng trên bề mặt áp suất hơi bên ngoài.
Nhiệt độ sôi phụ thuộc vào áp suất bên ngoài.
Áp suất cao nhiệt độ sôi cao, áp suất giảm nhiệt độ sôi giảm. Vì vậy để
hiệu chỉnh điểm sôi (t) đo được ở P mmHg về điểm sôi thường to ( đo ở
760mmHg) ta có thể dùng công thức:
to = t + Dt
Dt = K(760 – P)(t + 273)
K là hằng số thay đổi tùy theo bản chất của chất lỏng
Các chất alkyl halogenua, hydrocacbon, ê te có k = 0,00012
Chất lỏng tinh khiết có nhiệt độ sôi nhất định, không thay đổi trong quá
trình sôi. Chất lỏng không tinh khiết nhiệt độ sôi thay đổi trong quá trình
sôi...
Nếu lượng chất lỏng lớn ta xác định nhiệt độ sôi của nó bằng phương
pháp chưng cất thường, nếu lượng chất lỏng ít ta dùng phương pháp
Siwotoboff.
Xác định điểm sôi theo phương pháp Siwotoboff
- Một ống mao dẫn bịt kín một đầu có đường kính 1mm – 2 mm, dài 80 –
120mm, ống thứ hai có đường kính khoảng 4mm dài khoảng 70mm. Một
lượng nhỏ chất lỏng muốn xác định điểm sôi ( 0,5ml) được cho vào ống
lớn và đầu hở của ống mao dẫn nhỏ được nhúng vào chất lỏng trong ống
lớn. Ống lớn được cột vào nhiệt kế và đặt vào becher có chứa nước.
Đun becher từ từ với tốc độ tăng khoảng 2oC trong một phút, không khí
thoát ra chậm thành những bọt nhỏ từ đầu của ống mao dẫn nhỏ nhúng
vào chất lỏng trong ống lớn. Nhiệt độ sôi là nhiệt độ tại đó các bọt khí
này thoát ra nhanh và liên tục. Muốn có kết quả chính xác hơn ta ngừng
đun, dòng bọt thoát ra sẽ chậm lại, khi bọt cuối cùng xuất hiện và chất
lỏng có khuynh hướng bị hút vào ống mao dẫn. Ta đọc được nhiệt độ tại
đó sẽ chính xác hơn.
Trang 13
2. ĐO TỶ TRỌNG
Khối lượng riêng của một chất được xác định theo công thức:
dt = m
v
m: khối lượng của chất (g)
v: thể tích của chất(ml)
Trong phòng thí nghiệm thường xác địng tỷ trọng tương đối, nghĩa là so
sánh với một chất lỏng khác, thường lấy nước cất để so sánh:
dt
t
d t = dH 2O
o
dH2O khối lượng riêng của nước ở 4 C
o o 15 20
- Tỷ trọng tương đối thường đo ở nhiệt độ 15 C hoặc 20 C ( d 4, d 4)
- Dụng cụ đo tỷ trọng tương đối là areomet, Picnomet.
- Xác định tỷ trọng tương đối bằng areomet rất đơn giản
Muốn đo dt tương đối chính xác đến 0,0001g phải dùng picnomet
- Cân chính xác Picnomet khô trên cân phân tích, cân Picnomet có chứa
nước cất, cân Picnomet có chứa chất cần đo
Khối lượng riêng tương đối bằng:
t m 1 mo
d to = m 2 mo
mo: khối lượng Picnomet không
m1: khối lượng Picnomet có chất cần đo
m2: khối lượng Picnomet có nước cất
VI. CÁCH TÍNH HIỆU SUẤT PHẢN ỨNG
Tính lượng sản phẩm tạo thành theo lý thuyết:
Trang 14
xA + yB Æ iC + jD
mA là khối lượng phân tử chất A
mB là khối lượng phân tử chất B
mC là khối lượng phân tử chất C
C: là chất cần thu được sau phản ứng
D: là chất không mong muốn( sản phẩm phu có thể loại bỏ sau phản ứng
hàm lượng lý thuyết chất C được tạo thành tính theo chất A là:
a.iMC i MC
mlt = = MA .a
xMA x
x: là số gam chất A dùng để phản ứng
hoặc chất C được tính theo chất B:
cMC
mlt = bMB
y là số gam chất B đem phản ứng
Trong phản ứng hóa học, để tăng hiệu suất phản ứng người ta thường
dùng lượng tác chất tham gia phản ứng ( một trong hai chất A hoặc B).
chất tham gia phản ứng được cho dư phải là chất rẻ tiền hơn, dễ loại bỏ
sau phản ứng và trong vài trường hợp nó có thể là dung môi hay xúc tác
cho phản ứng. vì vậy, hiệu suất phải được tính theo chất tham gia phản
ứng nào ít hơn. Nếu chất A cho thừa theo lý thuyết thì ta tính hiệu suất
theo chất B và ngược lại:
mtt
H % = mlt x100
mlt: lượng tính theo lý thuyết
mtt: lượng tính theo thực tế nhận được sau phản ứng.
Trang 15
Trường hợp các phản ứng thuận nghịch, ta cần tính thêm hằng số cân
bằng và tính ngược lại để tìm được lượng chất thực sự chính xác nhận
được sau phản ứng.
∑ Trường hợp phản ứng ester hóa;
CH3COOH + C2H5OH ´ CH3COOC2H5 + H2O
a b 0 c
x x x x
a – x b – x x c + x
x ( c + x )
K = ( a x )( b x ) = 4 ,1
a: số mol ban đầu của acid acetic
b: số mol ban đầu của rượu etylic
c: số mol nước trước khi phản ứng
Có hệ số cân bằng, ta tính được x ( số mol ester tạo thành theo lý
thuyết)
xtt
H % = xlt x100
Và ta tính hiệu suất
Trang 16
BÀI 1: PHẢN ỨNG SULFO HÓA – ĐIỀU CHẾ ACID
SULFANILIDE
I. Mục đích thí nghiệm:
Sulfo hóa là phản ứng thế nguyên tử hydro của hợp chất hữu cơ bằng
nhóm sulfo (- SO2OH).
Mục đích thí nghiệm nhằm điều chế các sản phẩm hữu cơ như acid
sulfanilide, benzensulforic,… từ tác nhân sulfo hóa là: acid sulfuric,
oleum, sulfurylcolorua, acid closulforic,…
II. Phần thực hành tổng hợp Acid Sulfanilide
(p. aminobenzensulforicacid)
1. Phương trình phản ứng:
180 – 190oC
C6H5NH2 + H2SO4 Æ C6H4NH2SO3H + H2O
2. Dụng cụ và hóa chất:
Trang 17
Hình 5
(1)Giaù ñôõ, (2)Beáp ñ