Phản ứng ESTE Hóa – Phương pháp giải bài tập đáp án
Phương pháp giải bài toán ESTE Hóa
Phương trình ESTE hóa:
RCOOH + R’-OH $overset{{{H}_{2}}S{{O}_{4}},{{t}^{0}}}{leftrightarrows}$ RCOOR’ + H2O
Đặc điểm của phản ứng este hoá:
Phản ứng ESTE là thuận nghịch nên có thể gắn với các dạng bài toán:
♦ Tính hằng số cân bằng K:
${{K}_{cb}}=frac{left[ RCOOR’ right]left[ {{H}_{2}}O right]}{left[ RCOOH right]left[ R’OH right]}$
♦ Tính hiệu suất phản ứng este hoá:
H= (Tổng este thu được theo thực tế)/( Tổng este thu được theo lý thuyết).100%
♦ Tính lượng este tạo thành hoặc axit cacboxylic cần dùng, lượng ancol …
• Chú ý: Nếu tiến hành phản ứng este hóa giữa một ancol n chức với m axit cacboxylic đơn chức thì số este tối đa có thể thu được là:
$left{ begin{array} {} n+frac{nleft( n-1 right)}{2}=frac{nleft( n+1 right)}{2} , m=n \ {} m+2left( m-1 right)left( n-1 right) , m<n \ end{array} right. $ (Có thể chứng minh các công thức này về mặt toán học)
Bài tập minh họa kèm đáp án
|
Câu 1: Hỗn hợp A gồm axit axetic và etanol. Chia A thành ba phần bằng nhau. + Phần 1 tác dụng với Kali dư thấy có 3,36 lít khí thoát ra. + Phần 2 tác dụng với Na2CO3 dư thấy có 1,12 lít khí CO2 thoát ra. Các thể tích khí đo ở đktc. + Phần 3 được thêm vào vài giọt dung dịch H2SO4, sau đó đun sôi hỗn hợp một thời gian. Biết hiệu suất của phản ứng este hoá bằng 60%. Khối lượng este tạo thành là bao nhiêu? A. 8,80 gam B. 5,20 gam C. 10,56 gam D. 5,28 gam |
Lời giải chi tiết
• Hỗn hợp A $left{ begin{array} {} C{{H}_{3}}COOH:a mol \ {} {{C}_{2}}{{H}_{5}}OH : b mol \ end{array} right.Rightarrow left{ begin{array} {} {{n}_{A}}=a+b=2{{n}_{{{H}_{2}}}}=0,3 mol \ {} a=2{{n}_{C{{O}_{2}}}}=0,1 mol \ end{array} right.Rightarrow left{ begin{array} {} a=0,1 mol \ {} b=0,2 mol \ end{array} right.$
• Vì a < b (⇒ hiệu suất tính theo axit) ⇒ số mol este thực tế thu được:
n = 0,1.60% = 0,06 mol
⇒ Khối lượng este thực tế thu được: m = 0,06.88 = 5,28 gam
→ đáp án D
|
Câu 2: Để đốt cháy hoàn toàn 1 mol axit cacboxylic đơn chức X cần đủ 3,5 mol O2. Trộn 7,4 gam X với lượng đủ ancol no Y (biết tỉ khối hơi của Y so với O2 nhỏ hơn 2). Đun nóng hỗn hợp với H2SO4 làm xúc tác. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được 8,7 gam este Z (trong Z không còn nhóm chức nào khác). Công thức cấu tạo của Z là: A. C2H5COOCH2CH2OCOC2H5 B. C2H3COOCH2CH2OCOC2H3 C. CH3COOCH2CH2OCOCH3 D. HCOOCH2CH2OCOH |
Lời giải chi tiết
• Phản ứng cháy: ${{C}_{x}}{{H}_{y}}{{O}_{2}}+left( x+frac{y}{4}-1 right){{O}_{2}}to xC{{O}_{2}}+frac{y}{2}{{H}_{2}}O left( 1 right)$
• Theo (1), ta có : $x+frac{y}{4}-1=3,5Leftrightarrow x+frac{y}{4}=4,5Rightarrow left{ begin{array} {} x=3 \ {} y=6 \ end{array} right.Rightarrow $X : C2H5COOH
• Ancol no Y : CnH2n+2-m(OH)m (1 ≤ m ≤ n) ⇒ este Z : (C2H5COO)mCnH2n+2-m
⇒ Meste = 73m + 14n + 2 – m =$frac{8,7}{0,1}.m$ hay 14n + 2 = 15m (2)
• Mặt khác ${{d}_{Y/{{O}_{2}}}}<2$ hay 14n + 2 + 16m < 64 ⇒ 30m + 2 < 64 (vì m ≤ n) ⇔ m < 2,1
Từ (2) ⇒ $left{ begin{array} {} n=2 \ {} m=2 \ end{array} right.$→ ancol Y : C2H4(OH)2
⇒ Z : C2H5COOCH2CH2OCOC2H5
→ đáp án A.