アスピリン合成を大学の実験でやりました。
課題で「収率を求めなさい」とあるのですが、どのような式でもとめるのですか?
私は科学に関して無知です。
手元にはあまり良い資料もありません。
簡潔に教えていただけると嬉しいのですが……

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A 回答 (5件)

使った原料のうち最も少ないもののモル数を求める


生成物のモル数をそのモル数で割ればよいと思います
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サリチル酸と無水酢酸を使った実験(私が行なった実験)



収量を以下の式で割って100かければそれが収率

使ったサリチル酸の量/サリチル酸の分子量xアスピリンの分子量
   xg        138.12    180.15 
分数の書き方がわからなっかたのでちょっとみにくいですが・・・

ようするに収量をサリチル酸のモル数にアスピリンの分子量をかけたもので割る。
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#110588の質問から察するところ原料は


・サリチル酸「Ph(COOH)(OH)」←これだとあいまい?
・無水酢酸「(CH3CO)2O」
と言ったところでしょうか?
通常、こう言った合成反応の場合、どちらかの原料を過剰に加えます。

1.mol数の少ない方の原料を考えてください。
2.(1)で求めた物が100%アスピリン(アセチルサリチル酸)になったとしてもmol数が増える訳がありませんね。これが収率100%の時の生成物の重量になります。
(注意)反応の係数も考慮しないといけません。

後は他の回答を参考にして下さい。
分子量等は薬品のカタログにも載っていると思うので、自分で調べること。
これでも解らないようであれば、反応式を補足してください。
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きっと収率を求めなさいということは


反応式を教えられてやったのでしょう。
収率というのは
(実際えられた量/計算上えられる量)
です。何パーセントがちゃんと作られたかということ
です。
実際えられた量はもちろん実験でとった量。
計算上えられる量というのは
化学反応式から求められる値です。
高校生の化学をやったのであれば計算上の
生成量などの問題はやったはずです。
アスピリンの化学反応式は知りませんが
これを文献などで調べてmol計算をやれば
いいんじゃないでしょうか。mol計算が
わからないのであればこんな実験やらないと
思うのですが・・・・。
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収率というのは、原料からどれだけ効率よく生成物が得られたかを示すものです。



まずは、原料が100%反応したと仮定して、その反応物がどれだけできるかを計算してください。
モルで考えた方が計算は楽になると思います。
化学反応式で、原料1モルから生成物が何モルできるかは分かりますよね。
そうすると、原料のモル数を何倍かにすればいいだけです。
この理論値をAモルとします。

次に、実際に合成した生成物が何グラムあるのか分かっていますよね。
そこから、この反応物が何モルであるのかを計算してください。
これをBモルとします。

収率は、生成物の実際の生成量と、100%反応したという理想的な生成量との比ですから、

(B/A)*100=収率

となります。

実験書の始めの方にこういう計算法は載っていますよ。
もう一度、教科書を見直してみましょう。
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Aベストアンサー

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Aベストアンサー

おそらくレポートの考察を書いておられることと想像します。
直接の回答にはなりませんが、レポートを書く上での注意点をいくつか述べさせていただきます。
まず、当然のことですが、サリチル酸に触媒を加えればアスピリンになるというわけではありません。すなわち、おそらくは無水酢酸を加えていることと思いますが、そのことがまったく書かれていません。よくある実験ですので、この程度であれば、想像できることではありますが、本来は質問そのものが成立しません。
それと、触媒の量も重要です。たとえば、硫酸はおそらく1~2滴加えただけでしょうが、ピリジンなどは無水酢酸と同程度あるいはそれ以上加えたはずです。したがって、溶解度を議論するのであれば、溶媒としてのピリジンについても考慮する必要があります。
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また、「硫酸は酸触媒であるので反応が早いが・・」の記述も本末転倒です。すなわち、反応を速くする役割をもつのが触媒であり、硫酸はいうまでもなく酸です。ということは上の記述を言い換えれば「硫酸は酸であり、反応を速くする物質であるので反応が速いが・・・」と言うことになってしまい、意味のない記述だと思います。
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以上、説教ばかりでは気の毒なので、ご質問内容とは少し離れるかもしれませんが、レポートを書く上でのヒントを書いておきます。
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おそらくレポートの考察を書いておられることと想像します。
直接の回答にはなりませんが、レポートを書く上での注意点をいくつか述べさせていただきます。
まず、当然のことですが、サリチル酸に触媒を加えればアスピリンになるというわけではありません。すなわち、おそらくは無水酢酸を加えていることと思いますが、そのことがまったく書かれていません。よくある実験ですので、この程度であれば、想像できることではありますが、本来は質問そのものが成立しません。
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と定義されるような値は無いのでしょうか?
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Aベストアンサー

conversionというのは有機合成化学ではほとんど使わないように思います。
また、選択率については、有機合成化学で言うところの選択性(diastereoselectivity, regioselectivity, chemoselectivityなど)と紛らわしいので、使わない方が良いと思います。
ご質問の例であれば、**%の原料が回収されたと書くのが最もわかりやすく、混乱がないと思います。

蛇足になりますが、同じ40%の収率でも、原料が回収されたのと、他の生成物になったのではその後の対応が全く違います。前者であれば、反応条件を厳しくしようかという話になりますし、後者であれば逆に穏やかな条件にしようかと言うことになりますよね。
そういう意味では、回収された原料の有無は、論文を読む人にとっても重要な情報だと思います。
色々な論文や学会発表を見れば、参考になるような表記があると思います。

Qアスピリンの合成の実験

アスピリンの合成の実験

を行ったのです。
サリチル酸+無水酢酸→汗散るサリチル酸+酢酸

再結晶してアセチルサリチルさんを取り出したわけですが、酢酸はどこへ行ってしまったのでしょうか?またこの再結晶して出てきた結晶は純粋なアセチルサリチルさんなんでしょうか?


以下実験内容
サリチル酸と無水酢酸と濃硫酸を混ぜる。90度加熱。冷やす。ろ過。ろ過。ろ過。ろ紙に残った物体をエタノール:水=2:1の溶液に入れる。加熱して溶かす。再結晶。乾燥。

Aベストアンサー

ろ過で得られたものは、ろ紙の上に結晶、漏斗の下に濾液
この2つですね。酢酸がろ紙の上にないとしたら...。

理屈上は純粋です。再結晶という作業は、精製(きれいにする)操作ですから。

ただ、実験で取れたものが純粋かどうかは
何らかの”分析”をしないと判りません。

Q実験のレポートで収率を書くとき…

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Aベストアンサー

確かに、どんな想定外のことがあってもレポートはありのままに、忠実に、そのままに書くべきと思います。私も常にそうしています。

しかし収率が120%になるなんてことはありえないのではないでしょうか?
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詳細が分らないので推定で行きます。次回からは使った試薬と手順を書いて下さいな。
サリチル酸を何かの非水溶媒に溶かし、ここに無水酢酸を加えます。
これだけでもアセチル酸はアスピリン(アセチルサリチル酸)に変わるのですがが、無水酢酸の使用効率が悪い→無水酢酸をたくさん使って不経済な上、後でアスピリンの純化の時面倒が多い。
で、最初にサリチル酸を塩基で塩にしておくか、無水酢酸を加えた後に塩基を加えて生じてくる酢酸を出来るだけ「不溶化」して系から除くのが上策です。
無水酢酸の代わりに塩化アセチルを使った場合でも話しは同じ。
さて、ここからが本題。
アセチル酸 + 無水酢酸 (or塩化アセチル)→ アスピリン + 酢酸(or塩化水素)
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詳細が分らないので推定で行きます。次回からは使った試薬と手順を書いて下さいな。
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