Giải SGK Hóa 11 (Kết nối tri thức) Bài 11: Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ

1900.edu.vn xin giới thiệu giải bài tập Hóa học lớp 11 Bài 11: Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ sách Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Hóa 11 Bài 11. Mời các bạn đón xem:

Giải Hóa học 11 Bài 11: Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ

Mở đầu trang 63 Hoá học 11: Các hợp chất hữu cơ thu được trong tự nhiên bằng con đường tổng hợp trong phòng thí nghiệm thường ở dạng thô, lẫn các tạp chất cần phải loại bỏ. Muốn có được sản phẩm hữu cơ tinh khiết, người ta sử dụng những biện pháp nào?

Lời giải:

Để có được sản phẩm hữu cơ tinh khiết, người ta sử dụng những biện pháp chưng cất, chiết, kết tinh, sắc kí …

I. Phương pháp chưng cất

Hoạt động trang 63 Hoá học 11: Quá trình nấu rượu gạo thủ công được thực hiện như sau:

- Gạo được nấu chín, để nguội, rắc men, ủ kín 3 – 5 ngày, thu được một hỗn hợp chủ yếu gồm nước, ethanol và bã rượu.

- Đun nóng hỗn hợp trên đến nhiệt độ sôi, hơi bay ra đi vào đường ống dẫn. Hỗn hợp hơi trong đường ống được làm lạnh sẽ hoá lỏng và chảy vào bình hứng (Hình 11.1). Quá trình này gọi là chưng cất rượu.

Quá trình nấu rượu gạo thủ công được thực hiện như sau

Trả lời câu hỏi:

1. Trong quá trình chưng cất, tỉ lệ ethanol/nước giảm dần hay tăng dần, biết rằng ethanol có nhiệt độ sôi thấp hơn nước?

2. Vai trò của thùng nước lạnh là gì?

Lời giải:

1) Trong quá trình chưng cất, tỉ lệ ethanol/nước giảm dần do ethanol có nhiệt độ sôi thấp hơn nước sẽ bay hơi ra trước rồi được ngưng tụ và lấy ở bình hứng.

2) Vại trò của thùng nước lạnh là để ngưng tụ ethanol.

Thí nghiệm trang 64 Hoá học 11: Chưng cất ethanol từ dung dịch ethanol – nước

Chuẩn bị: rượu (được nấu thủ công); bình cầu có nhánh 250 mL, nhiệt kế, ống sinh hàn nước, ống nối, ống đong 50 mL, bình tam giác 100 mL, đá bọt, nguồn nhiệt (bếp điện, đèn cồn).

Tiến hành:

- Cho 60 mL rượu được nấu thủ công vào bình cầu có nhánh (chú ý chất lỏng trong bình không vượt quá 2/3 thể tích bình), thêm vài viên đá bọt.

- Lắp dụng cụ như Hình 11.2.

- Đun nóng từ từ đến khi hỗn hợp sôi, quan sát nhiệt độ trên nhiệt kế thấy tăng dần, khi nhiệt độ trên nhiệt kế ổn định, đó chính là nhiệt độ sôi của hỗn hợp ethanol và nước. Khi nhiệt độ bắt đầu tăng trở lại thì tắt nguồn nhiệt, ngừng chưng cất.

Trả lời câu hỏi và thực hiện yêu cầu sau:

1. Nhiệt độ sôi của hỗn hợp ethanol ban đầu và nước là bao nhiêu? So sánh với nhiệt độ sôi của ethanol.

2. Dự đoán độ cồn của sản phẩm thay đổi như thế nào so với rượu ban đầu. Giải thích.

Lời giải:

1) Học sinh tự làm thí nghiệm và rút ra được tosôi ethanol < tosôi hỗn hợp ethanol, nước < tosôi nước.

2) Dự đoán độ cồn của sản phẩm sẽ lớn hơn so với rượu ban đầu. Do sản phẩm thu được tinh khiết hơn lẫn ít nước hơn rượu ban đầu.

Câu hỏi 1 trang 64 Hoá học 11: Phương pháp chưng cất thường được áp dụng trong trường hợp nào? Hãy lấy ví dụ trong thực tế.

Lời giải:

Phương pháp chưng cất dùng để tách các chất lỏng ra khỏi hỗn hợp các chất có nhiệt độ sôi khác nhau nhằm thu được chất lỏng tinh khiết hơn. Trong đó:

+ Phương pháp chưng cất phân đoạn dùng để tách hai hay nhiều chất lỏng có nhiệt độ sôi khác nhau không nhiều và tan lẫn hoàn toàn trong nhau.

Ví dụ: Chưng cất rượu từ hỗn hợp rượu với nước.

+ Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước được dùng để tách các chất có nhiệt độ sôi cao và không tan trong nước.

Ví dụ: Chưng cất tinh dầu bưởi, tinh dầu sả chanh…

II. Phương pháp chiết

Thí nghiệm trang 66 SGK Hoá học 11: Tách 𝛃-carotene từ nước ép cà rốt

Chuẩn bị: nước ép cà rốt, hexane; cốc thuỷ tinh 100 mL, bình tam giác 100 mL, phễu chiết 60 mL, giá thí nghiệm.

Tiến hành:

- Cho khoảng 20 mL nước ép cà rốt vào phễu chiết. Thêm tiếp khoảng 20 mL hexane, lắc đều khoảng 2 phút.

- Để yên phễu chiết trên giá thí nghiệm khoảng 5 phút để chất lỏng tách thành hai lớp.

- Mở khoá phễu chiết cho phần nước ở dưới chảy xuống, còn lại phần dung dịch β-carotene hoà tan trong hexane.

Trả lời câu hỏi:

1. Nhận xét màu sắc của lớp hexane trong phễu chiết trước và sau khi chiết.

2. Thí nghiệm tách β-carotene từ nước cà rốt dựa theo nguyên tắc nào?

Lời giải:

1. Trước khi chiết lớp hexane trong phễu không có màu; sau khi chiết lớp hexane trong phễu có màu vàng cam.

2. Thí nghiệm tách β-carotene từ nước cà rốt dựa theo nguyên tắc chiết lỏng – lỏng.

Dùng dung môi là hexane có khả năng hoà tan β-carotene nhưng không tan trong nước và có nhiệt độ sôi thấp để chiết.

Câu hỏi 2 trang 67 Hoá học 11: Tìm các ví dụ trong thực tế cuộc sống đã áp dụng phương pháp chiết. Mô tả cách thực hiện và cho biết em đã áp dụng phương pháp chiết lỏng – lỏng hay lỏng – rắn.

Lời giải:

Một số ví dụ trong thực tế cuộc sống áp dụng phương pháp chiết:

- Ngâm rượu dược liệu:

+ Cách tiến hành: Cho dược liệu vào trong lọ, bình hoặc hũ. Đổ một lượng rượu phù hợp rồi bịt kín lại đặt ở nơi tối, mát. Ngâm từ 10 – 15 ngày, mùa đông có thể ngâm lâu hơn.

+ Ngâm dược liệu áp dụng phương pháp chiết lỏng – rắn (tách lấy chất hữu cơ ra khỏi một hỗn hợp ở thể rắn).

- Chiết tinh dầu tràm (hoặc tinh dầu sả, tinh dầu bưởi …)

+ Cách tiến hành: Cho hỗn hợp tinh dầu lẫn nước vào phễu chiết, thêm tiếp một lượng hexane phù hợp. Đậy nắp phễu chiết, lắc đều rồi để lên giá, mở lắp phễu chiết rồi đậy lại ngay. Sau khi để yên khoảng 5 phút, mở lắp phễu chiết rồi mở khoá phễu chiết. Khi toàn bộ lớp nước ở dưới chảy xuống bình hứng thì khoá phễu chiết và thu lấy lớp chất lỏng phía trên.

+ Chiết tinh dầu áp dụng phương pháp chiết lỏng – lỏng (tách lấy chất hữu cơ khi nó ở dạng nhũ tương trong nước).

 

 

Câu hỏi liên quan

Trong hai loại đường đỏ và đường trắng thì đường trắng tinh khiết hơn do đã được loại bỏ bớt các tạp chất và chất màu.
Xem thêm
Khối lượng monosodium glutamate kết tinh khi làm nguội 212 g dung dịch monosodium glutamate bão hoà ở 60 oC xuống 25 oC là: 112 – 90,16 = 21,84 (gam).
Xem thêm
a) Phương pháp chưng cất đã được sử dụng để tách chất trong trường hợp này. b) Quá trình chuyển trạng thái của chất từ vị trí A sang vị trí B là quá trình bay hơi; Quá trình chuyển trạng thái của chất từ vị trí B sang vị trí C là quá trình ngưng tụ. c) Thành phần các chất ở vị trí A và C không giống nhau, do sau quá trình chưng cất ta thu được chất tinh khiết hơn (ở vị trí C).
Xem thêm
Học sinh tự làm thí nghiệm. Vai trò của hexane trong thí nghiệm: dung môi chiết.
Xem thêm
Sơ đồ sản xuất đường kính từ nước ép mía: Như vậy để thu được đường kính từ nước mía, cần sử dụng phương pháp kết tinh và phương pháp lọc.
Xem thêm
a) Tinh dầu nằm ở phần (A) do tinh dầu nhẹ hơn nước nên nổi lên trên nước. b) Phương pháp để tách A và B ra khỏi nhau là phương pháp chiết.
Xem thêm
Hoạt chất từ thảo dược được sử dụng để bồi bổ cơ thể hoặc chữa bệnh thường là các chất hữu cơ. Các chất hữu cơ thường tan tốt trong dung môi rượu (ethanol) và “rượu thuốc” thường ngâm trong thời gian dài, do đó khi ngâm “rượu thuốc” không cần đun nóng. Ngoài ra, nhiệt độ sôi của rượu thấp 78,3 oC nếu đun quá nóng lại làm giảm độ rượu. Ngược lại, khi “sắc thuốc” cần đun nóng thảo dược trong nước do các chất hữu cơ (hoạt chất từ thảo dược) thường không tan trong nước ở điều kiện thường, nhưng có thể bay hơi cùng với nước khi đun nóng (do đó khi sắc thuốc thường nút kín ấm để giữ hoạt chất). Ngoài ra, thời gian sử dụng thuốc sắc ngắn hơn so với thuốc ngâm rượu.
Xem thêm
a) Phương pháp thu lấy rượu (dung dịch ethyl alcohol) có lẫn trong cơm rượu sau khi lên men: Phương pháp chưng cất phân đoạn. b) Phương pháp thu tinh dầu từ vỏ cam: Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước; Ngoài ra, sau khi chưng cất thu được hỗn hợp tinh dầu có lẫn nước, sử dụng tiếp phương pháp chiết để thu tinh dầu nguyên chất.
Xem thêm
Chất được hấp phụ kém trên bề mặt pha tĩnh và tan tốt trong dung môi sẽ đi ra khỏi cột sắc kí trước, còn chất được hấp phụ mạnh trên bề mặt pha tĩnh và kém tan trong dung môi sẽ đi ra sau. a) Chất màu đỏ ra khỏi cột sắc kí sau nên bị hấp phụ mạnh hơn. b) Chất màu xanh ra khỏi cột sắc kí trước nên tan tốt trong dung môi hơn.
Xem thêm
a) Để thu được ethyl alcohol từ hỗn hợp tạo thành sau khi lên men tinh bột sử dụng phương pháp chưng cất; b) Để thu được đường saccharose (sucrose) từ nước ép mía dùng phương pháp kết tinh và lọc.
Xem thêm
Xem tất cả hỏi đáp với chuyên mục: Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ
Bình luận (0)

Đăng nhập để có thể bình luận

Chưa có bình luận nào. Bạn hãy là người đầu tiên cho tôi biết ý kiến!