2012年12月21日

科學遊戲-化學-濃硫酸的角色扮演


有機酸 + " + 水(較薄的上層是密度較小的酯,而下層是水及其他藥品)

上面的反應,簡單來說,就是有機酸(RCOOH)與醇類(R'OH)作用,脫去一分子水而產生的分子量較小的酯類化合物,此反應稱酯化反應。

酯化反應為可逆反應,故常加入濃硫酸當脫水劑,以除去反應所生成的水,因此可減少逆反應的發生,而獲得較多的酯類產物,所得的酯類名稱即由其反應物而來。
酯類化合物一般是無色的,但會有些香味。

分子量低者為液體,具揮發性,且多為花卉或水果的特殊香味,因此又稱為果香精。常添加於餅乾、糖果與飲料上,並可用作油漆的溶劑、人造纖維、照相軟片和化粧品的製造原料。

至於高分子量的酯類則多為固體,且不具香味,例如脂肪、油、鯨蠟、蜂蠟等。除了食物的油脂外,蠟類常見於動物毛皮的保護層,且多用於製造鞋油、蠟燭、地板蠟和藥物及化粧品的軟膏等。

學生問過一個問題:「為什麼酯化反應加入濃硫酸後,可以增加酯產量?催化劑不是只能增加反應速率嗎?」
其實加入濃硫酸的目的的確是為了增加反應速率,可是根據勒沙特列原理,在酯化反應中生成的水,卻會使反應向逆方向進行,使得酯類又變回醇類和有機酸。
這時如果加入讓正反應加速的催化劑,使得正反應速率大於逆反應速率,則酯的產率就會上升。不過,濃硫酸遇到水會釋放大量的熱,加入濃硫酸的確會使溫度上升,這讓正逆反應的速率都會增加,只不過增加的幅度不一樣而已。再加上濃硫酸的強烈脫水性,使得濃硫酸同時扮演催化劑以及脫水劑角色,所以催化部分的反應機制並未增加產量,只是利用它同時能脫水的特性來增加產量。

一點想法,請指正哦!

沒有留言:

張貼留言