TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÔNG Á
KHOA DƯỢC
BÀI BÁO
CÁO BÀI 4: TỔNG
HỢP ACID BENZOIC
Giáo viên hướng dẫn: ThS. Phạm Thị Hải Yến
Người thực hiện: Nhóm 2, tiểu nhóm 8
Nguyễn Thị Mỹ Duyên
Nguyễn Thị Thảo Dịu
Võ Lê Bích Diễm
Nguyễn Hồ Thúy Diễm
Dương Thị Thanh Hồi
Đà Nẵng, ngày 15 tháng 4 năm 2022
A
TRÌNH VÀ GIẢI THÍCH CƠ CHẾ
download by :
-
Gắn bình cầu 250 ml vào giá đỡ, thêm vào bình cầu lần lượt 6,5 g KMnO 4 (cân kỹ
thuật) và 100 ml nước cất vào bình cầu. Khuấy đều cho tan. Thêm 2,5 ml benzyl
alcol (d=1,04) và khoảng 10 hạt đá bọt.
Hình cân 6,5g KMNO4
Hình thêm 100ml nước cất bình cầu
download by :
Hình thêm 2,5ml benzyl alcol
- Phương trình:
3C6H5CH2OH + 4KMnO4 → 3C6H5COOK + 4MnO2 + 4H2O + KOH
Giải thích:
-
Phản ứng xảy ra trong mơi trường trung tính vì dung mơi là nước nên Mn+7 sẽ bị
oxy hóa thành Mn+4 (MnO2).
- Đá bọt trong phản ứng này là để điều chỉnh hiện tượng sôi được sôi đều, không để bị
bùng lên.
-
Sau phản ứng trong hỗn hợp có KMnO4 dư, C6H5COOK, KOH, MnO2, H2O. Phản
ứng tạo muối Kali benzoat (C6H5COOK), vì là muối của kim loại mạnh nên Kali
benzoat tan trong nước lọc lấy dịch và loại bỏ tủa MnO2 và KOH.
- Gắn sinh hàn nước vào bình cầu để đun hồn lưu (bằng cát). Đun hỗn hợp phản ứng đến
sôi nhẹ trong 90 phút.
download by :
Hình đun hồn lưu (bằng cát)
- Để nguội, làm lạnh hỗn hợp trong thau nước đá.
Hình làm nguội sau khi đun hoàn lưu
- Lọc dưới áp suất giảm để lấy dịch lọc, tráng bình cầu và phễu với 10ml nước cất. Lấy
dịch lọc ra becher 250 ml.
download by :
Hình làm lạnh hỗn hợp trong thau nước đá
Hình lọc áp suất lấy dịch lọc
- Cẩn thận, thêm từ từ HCl đậm đặc vào dịch lọc đến khi môi trường acid (pH = 1-2)
download by :
Hình thêm HCl đậm đặc vào dịch lọc đến pH=1-2
Giải thích:
- Cho HCl đậm đặc vào dịch lọc đến pH=1-2 vì pH cao hơn thì acid khơng tủa hết làm
hiệu suất phản ứng giảm.
-
Sau phản ứng trong hỗn hợp có KMnO4 dư, C6H5COOK, KOH sau khi cho acid
HCl gồm những phản ứng:
KMnO4 dư không phản ứng với HCl.
C6H5COOK + HCl → C6H5COOH + KCl
-
Phản ứng muối với acid tạo muối mới KCl và acid mới là acid benzoic. Phản ứng
xuất hiện tủa trắng là acid benzoic ở giai đoạn trung hòa acid.
HCl + KOH → KCl + H2O ( Phản ứng trung hòa)
-
Cho dung dịch Na2SO3 20% vào từng giọt và khuấy đều đến khi hỗn hợp mất màu,
chỉ còn lại tủa trắng của acid benzoic.
-
Thêm Na2SO3 20% vào để mất màu:
Na2SO3 + KMnO4 + HCl → Na2SO4+ KCl + MnCl2 + H2O
download by :
Thêm Natri sulfit để phản ứng oxy hóa khử với KMnO 4 dư trong môi
trường acid (HCl). Lúc này Na2SO3 đóng vai trị là chất khử để oxy hóa hết tồn
bộ KMnO4 dư nên dung dịch từ màu tím nhạt chuyển sang màu trắng vì phản ứng
hết KMnO4 rồi nên chỉ cịn tủa acid benzoic.
- Để hỗn hợp lạnh hồn toàn. Lọc dưới áp suất giảm (tráng lọc và phễu bằng nước
lạnh). Rửa tủa với 10 ml nước cất lạnh.
Hình lọc hỗn hợp thu acid benzoic thô
download by :
Hình acid benzoic thơ
- Hịa tan acid benzoic thơ thu được trong 70 ml nước sôi trong becher 100 ml. Đun,
thỉnh thoảng khuấy nhẹ đến khi hỗn hợp trong suốt.
Hình đun nóng acid benzoic thơ
Giải thích: Tinh chế acid benzoic một lần nữa. Khi có những kết tủa tan ở nhiệt độ cao
mà khơng tan ở nhiệt độ thấp thì bước đun và lọc này các tủa đó sẽ nằm lại trên giấy lọc
sản phẩm sẽ tinh kiết hơn.
- Lọc nhanh hỗn hợp cịn nóng trên giấy lọc xếp, thu dịch lọc vào becher 250 ml (Phễu và
giấy lọc được tráng trước bằng nước sôi).
download by :
Hình lọc nhanh hỗn hợp cịn nóng trên giấy lọc xếp
Hình acid benzoic kết tinh khi lọc nóng
Giải thích: Lọc nóng, thật nhanh vì nếu lọc chậm thì acid benzoic kết tinh sẽ dính trên
giấy lọc và cuống phễu làm giảm hiểu suất.
- Để nguội từ từ. Sau đó làm lạnh trong nước đá để kết tinh hoàn toàn. Lọc dưới áp suất
giảm cho đến khô.
download by :
Hình làm lạnh hỗn hợp để acid benzoic kết tinh hồn tồn
Hình lọc lấy phần kết tinh
Giải thích: Để nguội từ từ vì nếu nguội đột ngột tinh thể acid benzoic sẽ bị nát vụn.
- Sấy trong tủ sấy ở 60oC trong khoảng 4 giờ. Cân acid benzoic.
download by :
Hình acid benzoic kết tinh
Hình cân acid benzoic sau khi sấy
Giải thích: Nếu sấy sản phẩm trên 60oC thì sẽ thì acid benzoic sẽ bị thăng hoa, acid
benzoic sẽ chuyển trạng thái từ từ dạng rắn trực tiếp sang dạng khí, bay hơi.
download by :
B. TÍNH HIỆU SUẤT
3C6H5CH2OH +
M= 108,14
2,5ml
d = 1,04
m= 2,5 x 1,04=2,6g
2,6
108,14
0,024 mol
0,024
Vì
<
3
thuyết tính theo số mol của benzyl alcol
-
Khối lượng acid benzoic lý thuyết:
-
m= 108,14
-
Hiệu suất phản ứng:
m
2,02
H% = thực tế ×100 %=
×100=68,71 %
-
2,6
× 122,12= 2,94g
mlý thuyết2,94
Hiệu suất= 68,71%
C. TRẢ LỜI CÂU HỎI
Câu 1: Tóm tắt các giai đoạn tổng hợp acid benzoic bằng các phản ứng hóa học:
3C6H5CH2OH + 4KMnO4 3C6H5COOK + 4MnO2 + 4H2O + KOH
C6H5COOK + HCl C6H5COOH + KCl HCl + KOH KCl + H2O
Na2SO3 + KMnO4 + HCl Na2SO4 + KCl + MnCl2 + H2O
download by :
Câu 2: Ảnh hưởng của acid đến hiệu suất phản ứng:
Acid benzoic là acid yếu, trong dung dịch nó bị acid mạnh là HCl đẩy ra khỏi muối và kết
tủa trong dung dịch tạo ra chất rắn có màu trắng. Nếu acid hóa dd với pH > 3 sẽ làm cho
kết tủa k tách ra hoàn toàn giảm hiệu suất phản ứng.
Câu 3. Công dụng của HCl trong quá trình điều chế acid benzoic
+
Trung hịa Kali hydroxit cịn lại sau phản ứng.
+ Tác dụng với muối Kali benzoat tạo ra acid benzoic. Câu
4. Các hóa chất có thể thay thế cho Na2SO3. Giải thích
Vì KMnO4 có tính Oxi hóa nên chúng ta phải chọn các hóa chất có tính khử để phản ứng
xảy ra:
Na2SO3 + KMnO4 + HCl
Na2SO4 + KCl + MnCl2 + H2O
Thay thế bằng: Na2S2O3 , K2SO3…..
Câu 5:Nêu sấy sản phẩm trên 60oC thì:
Nếu sấy sản phẩm trên 60oC thì sẽ thì acid benzoic sẽ bị thăng hoa, acid benzoic sẽ
chuyển trạng thái từ từ dạng rắn trực tiếp sang dạng khí, bay hơi.
download by :