엔트로피(화학)

에스테르반응 실험

1. 실험 이론

1) 에스테르반응

카르복시산(탄소산을 가진 것의 총칭)과 알코올이 반응하여 에스테르를 생성하는 반응

에스터는 알코올과 카복실산으로부터 합성할 수 있는데, 이 반응을 에스터화 반응이라고 한다. 이 반응을 일반적인 화학반응식으로 나타내면 다음과 같다.

RCOOH + R'OH → RCOOR' + H2O

카복실산 알코올 에스터 물

산과 알콜또는 페놀에서 에스테르를 생성하는 반응이다.

2)　과일향을 만드는 예 

사과향-CH3CH2OH(에탄올)+CH3COOH(아세트산)=CH2COOCH3CH2(아세트산에틸)+H2O

복숭아향- CH3CH2CH2OH(프로판올)+CH3COOH(아세트산)=CH3COOCH2CH2CH3+H2O

바나나향-(CH3)2C(OH)CH3(뷰탄올)+CH3COOH(아세트산)=CH3COOCH2CH3(아세트산부틸)+H2O

2. 준비물

삼발이, 비커 3개, 둥근 플라스크 3개, 알코올램프, 스탠드, 철조망, 얼음, 프로필알코올, 아세트산, 에틸알코올, 부탄올, 황산

3. 실험방법

1) 둥근 플라스크에 진한 황산 20방울, 아세트산 12mL, 부탄올 10mL를 넣는다.

2) 또 다른 둥근 플라스크에 진한 황산 20방울, 아세트산 12mL, 프로필알코올 10mL를 넣는다.

3) 마지막으로 남은 둥근 플라스크에 진한 황산 20방울, 아세트산 12mL, 에틸알코올 10mL를 넣는다.

4) 가열장치(삼발이, 알코올램프, 철조망)를 설치한 후, 철조망 위에 500mL 비커를 올려놓고 스탠드로 고정시킨, 미리 준비해둔 둥근 플라스크를 비커에 넣어 중탕시킨다.

5) 이렇게 장치 3개를 만든다.

6) 시간이 지나면 (약 15분 후) 수조(비커) 3개에 얼음을 넣은 후, 가열한 둥근 플라스크를 식힌다.

4. 실험결과

생각보다 진짜 과일향이 나지는 않았다. 과일향은 많은 에스테르의 향이 섞여 나는 것이기에 그 깊이를 따라갈 수 없다고 판단하였다.

실험 과정에서는 진한 황산(H₂SO₄)이 들어가는 것을 볼 수 있는데 이는 황산이 물과의 반응성이 높아 강력한 탈수작용이 일어나 탈수제 혹은 촉매제가 되기 때문이다.

황산과 물의 반응성이 큰 이유

H₂O + H₂SO₄  -> H₂O + 2H⁺ +SO₄⁻²

황산과 물 모두 극성 물질이다.

황산이 물 안에서 이온화되는데 이는 물과 친화적이라는 의미이다.