臭化エチルについて

質問

臭化エチルを生成させるためH2SO4とKBｒを用いて化学反応式
C2H5OH ＋KBｒ＋H2SO4　→　C2H5Br ＋KHSO4＋H2O
となるような実験を行ったのですが、操作法

(1)　エタノールに濃硫酸を少量ずつ冷やしながら加え、その後水を少量ずつ加える。次にKBｒを加える。
(2)　(1)の溶液をリービッヒ冷却器を用いて蒸留する。蒸留により得られた物質は水の入ったビーカーに入るようにし、氷水で冷やす。
(3)　(2)の溶液で二層に分かれた上層の液のｐHを調べる。その二層の液を分液漏斗に移し、下層のC2H5Brをとり、Na２CO3水溶液を加え、再び分液漏斗に戻す。よく振った後、放置し、液が二層に分かれたら、再び下層のC2H5Brをとりだす。
(4)　水を加えて、分液漏斗に戻す。よく振った後、放置し、液が二層に分かれたら、再び下層のC2H5Brをとりだす。
(5)　無水MgSO4を加え、時々振り混ぜながら、放置する。数分後、ろ過してC2H5Bｒをとりだす。収率を計算する。

の中でいくつか分からない点があるので、教えてください。

○　(1)で水を加えるのはなぜでしょうか？
○　(2)で蒸留により得られた物質を水の入ったビーカーにいれるのはなぜでしょうか？
○　(3)で上層のｐHは0となり、おそらく副生成物のエチルエーテルとKHSO4によるものだと考えられるが、とりだしたC2H5BrにNa２CO3や水、MgSO4を加えていき、抽出するのはなぜでしょうか？化学反応が起きているのでしょうか？
○　正確に実験を行った場合、(5)で収率が低くなってしまう原因として考えられるのは何でしょうか？

回答よろしくお願いします。このテーマに関連する本などを教えていただけるだけでも助かります。

回答No.1

zoo123 · ベストアンサー

この反応はKBｒ＋H2SO4からＨＢｒを発生させ、アルコールをブロモ化する反応ですね。

（１）反応速度を適当な速さにするためと発生したＨＢｒを水に溶解させ、ＨＢｒ水を作るためではないでしょうか。
（２）反応を停止させるためです。
（３）ｐHは0となるのは、過剰のＨＢｒのためでしょう。これを中和するために、Na２CO3を加えます。水を加えて振るのは過剰のNa２CO3を除くためです。MgSO4を加えたのは、これが乾燥剤なので、乾燥するためです。
（４）収率が下がる原因はいろいろ考えられますが、
反応が不十分、抽出操作で生成物が逃げ出したといったところでしょうか。

お礼

回答ありがとうございます。

反応は第一段階として、まずHBｒを生成し、第二段階としてエタノールと反応するという事ですね。そのエタノールとの反応を促すために水を加え、HBｒ水を作り、気体としてHBｒが発生するのを止めるのですね。中和のためのNa2CO3の使用、MgSO4によっての乾燥は気がつきませんでした。
詳しい回答ありがとうございました、とても参考になりました。