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「アスピリンの合成の実験」
サリチル酸2gを三角フラスコに入れ、これに無水酢酸を加えて溶かす。
そこにピリジン10滴を加え反応を開始する。
反応容器を電気水浴にて5分間加温し、固体を溶かして反応を完結させた後、この溶液を30mLの水の入った三角フラスコに注ぎ込み、さらにもとの反応容器にできるだけ少量の水を加えてすすぐ。100mLの三角フラスコを十分冷やし、フラスコの壁をこすって刺激を与え、結晶を析出させ、これを吸引ろ過して粗結晶を集める。

こういった実習をしたのですが、フラスコの壁をこすると結晶が析出するのはなぜか。
また、酢酸ではなく無水酢酸にするのはなぜですか。

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A 回答 (3件)

酢酸を用いないのは反応速度というよりも化学平衡の問題です。


酢酸とサリチル酸からアセチルサリチル酸が生じる反応は平衡の面で不利であり、かつメタノールやエタノールのように過剰料用いるのが現実的ではないために、酢酸ではなく無水酢酸を用います。無水酢酸とサリチル酸からアセチルサリチル酸と酢酸が生じる反応は反応速度が速い上に、平衡の面でも有利です。

フラスコをこすって結晶が出るためには、まず、溶液が過飽和であることが大前提です。過飽和な溶液は不安定な状態であり、ちょっとした刺激で安定な状態、すなわち「飽和溶液+結晶」の状態に変化します。フラスコをこするのはその「ちょっとした刺激」を与えるためです。これは前の回答にあります「ノウハウ」ということになり、なぜこすることが「ちょっとした刺激」になるかということの説明は難しいでしょうね。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
とても参考になりました。

お礼日時:2010/11/26 19:48

一般論でいえば「どうすれば結晶ができるのか」というのは難しく, その辺は「ノウハウ」の 1つだったりするんじゃないかなぁ.

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この回答へのお礼

なるほど。ノウハウの1つとして、覚えておきます。
ありがとうございます。

お礼日時:2010/11/26 19:50

酢酸とサリチル酸からアスピリンが生ずる速度は極めて遅いしエステル結合生成は平衡なのでアスピリンを取り出そうとすると壊れてサリチル酸に戻ってしまいます。


ですから無水酢酸を用いて酢酸分子を脱離させアセチル基が残るようにしてやります。
なお、氷酢酸と無水酢酸の違いは分かっていますか?

こするのはごく小さな傷を付けそこを結晶の芯にしてやります。実際にはそんなもの目では見えませんが。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
助かりました。

お礼日時:2010/11/26 19:52

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Aベストアンサー

 結晶化時に不純物が混ざるのは何故かを考えてみると,大きく2つの理由が考えられます。1つは「不純物も結晶化するから」であり,もう1つは「目的化合物の結晶に不純物分子が混ざり込むから」です。

 まず前者の場合を考えます。この場合,再結晶で不純物が除かれるのは,目的化合物と不純物との間に溶解度の差があるから,又は,目的化合物と不純物の量が異なるからです。

【目的化合物と不純物との間に溶解度の差がある場合】

 今例として再結晶に使用する溶媒に目的化合物は10gしか溶けず,不純物は50g溶けるとします。そして,両者80gづつの混合物を再結晶するとします。

 1回目の再結晶で,目的化合物は80g中の10gが溶け,残りの70gが結晶になります。一方,不純物は80g中の50gが溶け,30gが結晶になります。

 2回目では,目的化合物は70g中10gが溶けて60gが結晶になります。不純物は30gしかありませんから,全部溶けてしまい結晶にはなりません。つまり,2回目の再結晶で得られる結晶は目的化合物だけを含む事になります。

【目的化合物と不純物の量が異なる場合】

 簡単のため,目的化合物と不純物ともに20g溶けるとします。今,目的化合物70gと不純物30gの混合物を再結晶した場合を考えます。

 1回目の再結晶で目的化合物と不純物それぞれ20gが溶け,結晶になるのは目的化合物50gと不純物10gです。

 2回目の再結晶では,目的化合物は20gが溶けて30gが結晶になります。一方,不純物は10gすべてが溶けて結晶にはなりません。結果,2回目の再結晶で得られる結晶は目的化合物だけを含む事になります。

 かなり簡単に,また極端な例で示しましたが,基本的にはこの両者が元になって再結晶で化合物の精製ができます。

 次に,「目的化合物の結晶に不純物分子が混ざり込む場合」ですが,この場合,どの程度不純物が混ざり込むかは不純物の濃度に依存すると考えられます。濃度が高い程,混ざり込み易いのは分かると思います。

 上記の様に,再結晶を繰り返すと不純物の濃度は低下しますので,目的化合物の結晶に混ざり込む可能性も低下していきます。結果,再結晶を繰り返すと,目的化合物の純度が上がっていきます。

 いかがでしょうか。

 結晶化時に不純物が混ざるのは何故かを考えてみると,大きく2つの理由が考えられます。1つは「不純物も結晶化するから」であり,もう1つは「目的化合物の結晶に不純物分子が混ざり込むから」です。

 まず前者の場合を考えます。この場合,再結晶で不純物が除かれるのは,目的化合物と不純物との間に溶解度の差があるから,又は,目的化合物と不純物の量が異なるからです。

【目的化合物と不純物との間に溶解度の差がある場合】

 今例として再結晶に使用する溶媒に目的化合物は10gしか溶けず,...続きを読む

Q再結晶の原理

大学の実験でサリチル酸と無水酢酸からアセチルサリチル酸を生成する実験をしました。
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Aベストアンサー

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ほとんどの物質は温度が上がると溶媒への溶解度が上がります。そこで温度を上げて粗製物を溶かし、次いでこれを高温に保ちながら濾過して不溶物を除き、次に冷却して主成分を結晶として得ます。
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Aベストアンサー

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さて、粗結晶ですが、含まれている不純物の含まれ方によって、話は大きくことなります。もし、不純物が目的とする結晶に取り込まれて、結晶としての純度が下がっている場合には、不純物の融点が高くても融点の降下が起こります(塩の融点は数百度ですが、それでも水の融点の低下をもたらしますよね)。
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Aベストアンサー

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2.そのときの温度を計る(T1℃)

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となります.
ここで(V2-V1)をV1で割っているのは,
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Aベストアンサー

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ついでに他の乾燥剤の特徴も書いておきます。

CaCl2:アルコール、ケトン、アミン、フェノールは不可
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CaSO4:脱水速度速い、容量小さい (CaSO4・1/2H2O)
Na2SO4:脱水速度遅い、容量大きい (Na2SO4・10H2O)

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Aベストアンサー

No.2です。操作はわかりました。おおよそ予想通りです。
つまり、酢酸とエタノールをほぼ等モルだけ混ぜ合わせていることになります。
反応の進行に伴って、水が生じますので、それを捕捉するために硫酸を通常よりも多めに使っています。
反応後の無水炭酸カリウムは硫酸の中和と、未反応の酢酸を不揮発性の酢酸カリウムにするためです。
CaCl2は脱水剤としての意味もあるかもしれませんが、主として、未反応のエタノールを除くためです。

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 電気をいれて2時間後くらいに使用しないといけない
・精度がいるのに精度がない測定器をつかった
 なんかがあります

 たぶん 誤差ですね

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 正確な100gの物なら
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それとも、こんなの、↓ですか?
http://www.c.s.osakafu-u.ac.jp/~matuzaka/cluster/class/experiment/text.pdf


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