酯化反应的¹⁸O示踪动画

实验目的

通过 ¹⁸O 示踪理解酯化反应中羧酸脱羟基、醇脱氢的断键规律。

实验原理

羧酸与醇在浓硫酸催化并加热的条件下发生酯化反应，是可逆反应。乙酸与含 ¹⁸O 的乙醇反应：CH₃COOH + C₂H₅¹⁸OH ⇌(浓硫酸,△) CH₃CO¹⁸OC₂H₅ + H₂O。¹⁸O 留在酯中而不在水中，说明羧酸脱去羟基，醇脱去羟基上的氢。

实验器材

• 乙酸分子
• 含 ¹⁸O 的乙醇分子
• 催化剂浓硫酸（示意）
• 生成物酯分子
• 生成物水分子

实验步骤

1. 观察乙酸和乙醇分子的结构，找出羧基和羟基
2. 注意乙醇羟基中标记的 ¹⁸O 原子
3. 播放动画，观察乙酸 C–O 键和乙醇 O–H 键的断裂
4. 观察水分子如何生成
5. 观察 ¹⁸O 最终留在酯分子还是水分子中

实验现象与结论

动画显示 ¹⁸O 出现在生成的酯中，水分子中不含 ¹⁸O。结论：酯化反应中羧酸提供羟基，醇提供羟基上的氢，两者结合生成水，其余部分连接成酯。

常见问题

酯化反应中到底是谁脱羟基？

同位素示踪表明，羧酸脱去羟基，醇脱去羟基上的氢，结合成水。

酯化反应为什么要用浓硫酸？

浓硫酸起催化作用，还能吸水，使平衡向生成酯的方向移动。