�ݺ�ߣ

Centre de Documentació i Experimentació en Ciències i Tecnologia

37. La reacció d’esterificació

Objectius
• Obtenir un èster a partir d’una reacció d’esterificació.

Introducció
En aquest experiment prepararàs uns compostos orgànics amb el grup funcional èster
mitjançant una reacció entre un àcid carboxílic i un alcohol. Moltes plantes sintetitzen
èsters, els quals són els responsables de determinades essències d'olor agradable en
les fruites. En el laboratori algunes d'aquestes essències es poden sintetitzar a partir
de determinats àcids carboxílics i alcohols. La reacció forma compostos amb el grup
funcional èster. Aquests compostos són emprats com a "aromes artificials" en
pastisseria i en les indústries dels licors, en els casos en què fer servir autèntiques
aromes o essències naturals encareixen molt el producte final.
La reacció general d'esterificació és un equilibri químic entre les quatre espècies
següents: àcid carboxílic + alcohol ⇄ èster + aigua
Una petita quantitat d'àcid sulfúric concentrat ajuda a desplaçar l'equilibri cap a la
dreta, millorant el rendiment en l'obtenció d’èster.

Alguns dels èsters presents en les essències i aromes naturals:
Taula 1
Èster en l'essència de
Metanoat d'etil rom
Etanoat de benzil gessamí
Salicilat de metil "Wintergreen" (1)
Etanoat d’octil taronja
Metanoat d’isobutil gerds
Butanoat de pentil raïm
Butanoat d'etil pinya
(1) Planta originària d'Amèrica del Nord. L'essència té utilitat en farmàcia i en alimentació.

Material i Equipament
Equipament Reactius i altres materials
−
3
Matràs erlenmeyer de 250 cm
amb tap foradat − Diferents àcids carboxílics
−
3
Vas de precipitats de 500 cm IRRITANT

− Refrigerant recte amb els seus
tubs de goma − Diferents alcohols
− Bec de Bunsen, trespeus i reixeta LÍQUIDO
INFLAMABLE
TÒXIC

− Termòmetre
− Suport, pinces i nous
− Vas de precipitats de 100 cm
3 − Àcid sulfúric concentrat (98%)
CORROSIU

− Embut de decantació
− Trossos de ceràmica porosa
− Dissolució saturada de NaCl

Ulleres de seguretat.

La reacció d’esterificació
-1-


Procediment
1. Munta l'aparell per fer l'esterificació que veus a la figura 1. Observa que la funció del
refrigerant és evitar que escapin a l'atmosfera vapors volàtils, com acostumen a ser els
dels èsters obtinguts, i permetre al mateix temps, fer la reacció a pressió atmosfèrica.
Aquest muntatge s’anomena “a reflux”.

sortida d'aigua

entrada d'aigua

Figura 1. Aparell per fer l'esterificació

2. A partir de les indicacions de la professora o del professor, que et dirà quin dels
èsters pots sintetitzar, has de pesar la massa corresponent a 0,1 mols de l'àcid
carboxílic i a 0,1 mols de l'alcohol corresponent.
Escriu l’equació de la reacció d’esterificació que has de dur a terme. Fixa’t en la taula 2
que mostra les fórmules d’alguns àcids carboxílics, els alcohols i els corresponents
èsters.
Posa els reactius en el matràs erlenmeyer. Afegeix uns trossos de ceràmica porosa
per evitar que si la mescla bull, ho faci de manera violenta.

-2-


ÀCID ALCOHOL ÈSTER FÓRMULA MASSA
DE L’ÈSTER MOLAR

Metanoic Etanol Metanoat d'etil HCOOCH2CH3 74
(Fòrmic) (Formiat d’etil)

O

H 3C

Etanoic Benzílic Etanoat de benzil O

(Acètic) (Acetat de benzil) 164

O

Salicílic Metanol Salicilat de metil O CH3 152
OH

Etanoic Etanol Etanoat d'etil CH3 COOCH2CH3 88
(Acètic)
Taula 2

Posa’t les ulleres de seguretat.
Allunya els flascons de productes de les flames.

3. Comença per escalfar una mica d'aigua en un vas de precipitats de 500 cm3. Quan
la seva temperatura sigui d'uns 60º C aproximadament apaga el foc.
Ara introdueix en el matràs que conté la mescla d'àcid carboxílic i alcohol, unes 5
gotes d'àcid sulfúric concentrat. (PRECAUCIÓ: L'àcid és molt corrosiu.)

4. Col·loca el matràs erlenmeyer dins el vas de precipitats amb aigua calenta per fer un
bany d'aigua. Munta el refrigerant i engega l’aigua de refrigeració. Procura que durant
uns 6 o 7 minuts la temperatura del bany d'aigua es mantingui entorn dels 60ºC. Si
olores amb precaució per la sortida del refrigerant, notaràs la formació d'un producte
d’olor intensa.

5. Apaga el foc. Desmunta el refrigerant i treu el matràs del bany d'aigua. Quines
espècies químiques conté el matràs?

6. Buida a poc a poc el contingut del matràs erlenmeyer
sobre una dissolució saturada d'aigua amb sal. Observa
la formació de dues capes incolores. Les pots separar
per decantació, posant la mescla en l’embut de
decantació i recollint la fase superior que correspon a
l’èster.

7. Descriu l'aspecte de l’èster que has sintetitzat: estat,
color, olor.

-3-


Qüestionari

1. A la temperatura a què has realitzat l'esterificació, la constant d'equilibri val Kc = 4.
Amb les dades de les quantitats de substància inicials que has emprat, omple el
quadre següent i fes un càlcul de la quantitat i de la massa teòrica de l’èster que has
obtingut.

àcid alcohol èster Aigua
mols inicials
mols que reaccionen x x
mols en l'equilibri x x

Kc =
[èster ] [aigua]
[àcid] [alcohol]
2. Quina finalitat té buidar la mescla del matràs erlenmeyer en el vas de precipitats
amb dissolució saturada d’aigua en sal?

3. Quina diferència veus entre una destil·lació simple i un reflux tant des del punt de
vista del muntatge com de la finalitat del mateix?

-4-


Material per al professorat

Orientacions didàctiques

Temporització
! 1 hora per a l’experimentació i les conclusions

Alumnes als quals s'adreça l’experiència
Alumnes de batxillerat

Orientacions metodològiques
Aquest experiment pot servir tant per practicar una reacció d’equilibri químic, amb un
senzill càlcul estequiomètric, com per fer alguna pràctica de química orgànica. Els
alumnes tenen ocasió de fer un muntatge amb reflux.

Orientacions tècniques
Els reactius més habituals en el laboratori de química d’un centre de secundària són
l’àcid acètic, de vegades el fòrmic, i els alcohols metanol i etanol, la qual cosa limita
força el ventall d’aromes que es poden obtenir, per això és recomanable procurar-se
altres reactius específics per a aquesta pràctica.
L’àcid salicílic es compra en drogueries especialitzades. Els alcohols com 1-propanol,
2-propanol (alcohol isopropílic), butanol, pentanol (alcohol amílic) i benzílic també es
poden trobar en aquestes drogueries. Vegeu la llista d’adreces a la pàgina Web
http://www.xtec.es/cdec/

Cal una cura especial amb el metanol per la seva toxicitat i amb la
inflamabilitat dels alcohols. Els flascons d’alcohol s’han de mantenir
allunyats de qualsevol flama.

Gestió dels residus: es buiden en un recipient especial per a residus orgànics, que es
manté tapat. Les deixalleries i punts verds admeten aquests residus com a dissolvents
orgànics no clorats.

Conclusions

Resultats esperats
Els alumnes que tinguin ocasió d’obtenir el salicilat de metil, reconeixeran fàcilment
aquesta olor com la del component principal del fàrmac Reflex o dels productes
desoxidants “6 en 1”.

-5-


Respostes al qüestionari

2. Quina finalitat té buidar la mescla del matràs erlenmeyer en el vas de precipitats
amb dissolució saturada d’aigua en sal?
L’àcid carboxílic i l’alcohol que han quedat en l’equilibri químic s’hi dissolen. L’èster no
s’hi dissol. Es posa sal per tenir una capa més densa que l’èster (la majoria tenen
densitat entre 0,95 i 1,1 g/cm3) i facilitar la separació per decantació.

3. Quina diferència veus entre una destil·lació simple i un reflux tant des del punt de
vista del muntatge com de la finalitat del mateix?
Amb el reflux es conserva la mateixa composició, tant dels vapors com de la mescla
del matràs.

Criteris d’avaluació
Si aquesta experiència s’ha fet únicament amb caràcter il·lustratiu, l’avaluació cal fer-la
sobre les respostes a les qüestions. Si són els alumnes els que munten l’aparell de
reflux es tindrà en compte, a més, la correcció del muntatge en relació amb l’ajuda que
ha estat demanada.

-6-

�ݺ�ߣ

Ester

More Related Content

Ester