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有機化合物の分離(酢酸エチル)

酢酸エチルをけん化してアルコールとカルボン酸に分離するには (1)エステルにNaOH水溶液を加え、加熱しエーテルを加える →エーテル層(エタノール)、水層(酢酸ナトリウム) (2)水層に強酸を加えてからエーテルを加える →エーテル層(酢酸)、水層(有機化合物なし) というようにある参考書に記述があったのですが、(2)の操作結果に疑問があります。 強酸を加えると酢酸が遊離するのはわかるのですが、酢酸は水に解けやすいので水層にいくのではないのでしょうか? また、仮に水に溶けないとしてもなぜ酢酸はエーテル層にあるのかわかりません。 おわかりになる方いらっしゃいましたらお願いします。

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  • rei00
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 確かに酢酸は水に溶けやすいですが,溶けるのは水だけではありません。「化学辞典」(東京化学同人)によると,『水,エタノール,エーテル,ベンゼン,四塩化炭素に可溶,二硫化炭素に不溶』とあります。  後は溶けやすさの問題です。酢酸等の有機化合物は,解離していない状態では,一般的に水よりも有機溶媒に溶けやすいです。そのため,エーテル層に移ります。  なお,強酸を加えるのは酢酸の解離を抑える事で解離していない酢酸分子を多くして,エーテルに移行する酢酸量を多くするためです。酢酸の Ka = 1.845x10^(-5)(20 ℃)ですから,pH = 10 では [AcO-]/[AcOH] = 1.845x10^5 と殆ど解離した酢酸イオンとして存在しますが,pH = 1 では [AcO-]/[AcOH] = 1.845x10^(-4) と殆ど解離していない酢酸分子で存在します。  ちなみに,水に対する溶解度から言えば,最初のエタノールをエーテルで抽出する方が難しいように思います。  いかがでしょうか。

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質問者からのお礼

> 後は溶けやすさの問題です。酢酸等の有機化合物は,解離していない状態では,一般的に水よりも有機溶媒に溶けやすいです。そのため,エーテル層に移ります。 なるほど! よくわかりました。 確か以前にもrei00さんには良い解答をいただいた気がします。 ありがとうございました。

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例えば塩酸を加えた場合、 CH3COONa + HCl → CH3COOH + Na+ + Cl- のようになり、酢酸ができます。 酢酸は「CH3COOH → CH3COO- + H+」のように電離するから水に溶けるわけですが、 上式では、酢酸よりもHClの方が電離しやすいため、 酢酸は電離できません。 よって、水にはほとんど溶けない状態になります。 それで、酢酸はどうなるかというと・・・ 酢酸はCH3CO…の部分が有機化合物の形をしていますので、有機系の溶剤との相溶性もあります。 よって、多くの酢酸がエーテル層の方に移動します。

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質問者からのお礼

ありがとうございます。 酢酸が水などの極性溶媒にもベンゼンなどの無極性溶媒にも溶けるのは知っているのですが、 一体どちらに溶けやすいのでしょうか?

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