Fischer-esterifisering
Eddiksyre (CH3COOH) og etanol (C2H5OH) reagerer under syrekatalyse (litt H2SO4) og varme til etylacetat og vann: CH3COOH + C2H5OH i likevekt med CH3COOC2H5 + H2O. Dette er en .
Siden reaksjonen er en likevekt, øker vi utbyttet ved å bruke overskudd av den ene reaktanten eller ved å fjerne vannet underveis. Da forskyves likevekten mot , nøyaktig etter Le Chateliers prinsipp. Vil vi den motsatte veien, tilsetter vi mye vann, og esteren hydrolyseres tilbake til syre og alkohol.
Slik uttrykker du det
Eddiksyre og etanol gir etylacetat og vann under syrekatalyse, en . Fordi reaksjonen er en likevekt, øker jeg utbyttet av ved å bruke overskudd av en reaktant eller fjerne vannet underveis, helt etter Le Chateliers prinsipp. Tilsetter jeg derimot mye vann, hydrolyseres esteren tilbake til syre og alkohol.
Esterlikevekten styres med overskudd av reaktant eller ved å fjerne vann.
Utbytte og renhet
er hvor mye produkt vi faktisk får, oppgitt som prosent av det teoretiske maksimum. Tap skyldes blant annet ufullstendige likevekter, sidereaksjoner og stoff som blir igjen ved rensing. Renhet handler om hvor mye av sluttproduktet som faktisk er ønsket stoff. Ofte må vi velge: hardere rensing gir høyere renhet, men lavere utbytte.
Slik uttrykker du det
er hvor mye produkt jeg faktisk får i prosent av det teoretiske maksimum, og det blir lavere på grunn av ufullstendige likevekter, sidereaksjoner og tap ved rensing. Renhet er hvor mye av produktet som er det ønskede stoffet. Hardere rensing gir høyere renhet, men ofte lavere utbytte, så jeg må velge.
Utbytte og renhet trekker ofte i hver sin retning.
Regne ut prosentutbytte
Vi starter med 0,10 mol eddiksyre og rikelig etanol. Teoretisk kan vi da få 0,10 mol etylacetat, som tilsvarer 0,10 mol · 88 g/mol = 8,8 g. Etter reaksjon og rensing veier vi 6,2 g ren .
Prosentutbytte = (6,2 / 8,8) · 100 % = 70 %. De resterende 30 % gikk tapt fordi likevekten ikke var fullstendig og fordi noe forsvant under destillasjon og rensing.
Slik uttrykker du det
Først finner jeg teoretisk masse fra stoffmengden: 0,10 mol · 88 g/mol = 8,8 g . Så deler jeg den faktiske massen på den teoretiske og ganger med hundre: (6,2 / 8,8) · 100 % = 70 %. De resterende 30 % er tap fra en ufullstendig likevekt og fra rensingen.
Prosentutbytte er faktisk masse delt på teoretisk masse, ganger hundre.
De sentrale reaksjonstypene er addisjon (en dobbeltbinding åpnes og to grupper legges til), (to grupper fjernes og en dobbeltbinding dannes), (en gruppe byttes ut med en annen), (to molekyler kobles sammen og et lite molekyl, ofte vann, fjernes) og (et molekyl spaltes med vann, det motsatte av kondensasjon).
En dannes ved mellom en karboksylsyre og en alkohol. Reaksjonen er en likevekt, så vi kan styre utbyttet med betingelsene, akkurat som i likevektskapittelet.