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{n\left( n-1 \right)}{2}=\frac{n\left( n+1 \right)}{2}\ \ \ \ \ \ \ ,\ \ m=n \\ {} m+2\left( 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=3,5\Leftrightarrow x+\frac{y}{4}=4,5\Rightarrow \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.
