Giải SGK Hóa học 11 Cánh diều Bài 9: Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ có đáp án

Lời giải:

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.

Cách 1:

Cứ 212 gam dung dịch monosodium glutamate bão hoà ở 60 $^{o}$C có 112 gam chất tan.

Gọi khối lượng monosodium glutamate kết tinh là x. Tại 25 $^{o}$C, ta có:

- Khối lượng chất tan: 112 – x (gam).

- Khối lượng dung dịch bão hòa: 212 – x (gam).

- Khối lượng nước: 100 (gam).

Áp dụng công thức tính độ tan:

Cách 2:

Dung dịch monosodium glutamate bão hoà ở 60$^{o}$C hay 25$^{o}$C đều có 100 gam dung môi (nước).

Tại 60 $^{o}$C, khối lượng chất tan là 112 gam.

Tại 25 $^{o}$C, khối lượng chất tan là 74 gam.

Khối lượng monosodium glutamate kết tinh khi làm nguội 212 g dung dịch monosodium glutamate bão hoà ở 60 $^{o}$C xuống 25 $^{o}$C là: 112 – 74 = 38 (gam).

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 $^{o}$C 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.

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.

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.

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.

- Do ethyl iodide và ethanol có nhiệt độ sôi xấp xỉ nhau nên không dùng phương pháp chưng cất.

- Ethanol tan trong nước còn ethyl iodide kém tan trong nước nhưng tan được trong ethanol và khối lượng riêng của ethyl iodide lớn hơn nhiều so với khối lượng riêng ethanol nên có thể dùng phương pháp chiết lỏng – lỏng trong dung môi nước.

- Ngoài ra có thể sử dụng phương pháp sắc kí để tinh chế ethyl iodide từ hỗn hợp của chất này với ethanol.

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).

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**.*