PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐỐT CHÁY ESTE - HÓA 12

I. CƠ SỞ LÍ THUYẾT

Phương trình hóa học đốt cháy este

Este no, đơn chức mạch hở

  C_nH_2nO₂ + (3n-2)/2 O_­2 → nCO₂ + nH₂O

Tổng quát:

  C_nH_{2n + 2 - 2k - 2x}O_2x + (3n +1–k –3x)/2 O₂ → nCO₂ + (n +1–k –x)H₂O

Nhận xét: Với este no, đơn chức mạch hở thì

 - n_CO2 = n_H2O

 - n_este = 1,5n_CO2 – n_O2

 → số nguyên tử C: n = n_CO2/(1,5n_CO2 – n_O2)

 → Trường hợp đốt cháy một hỗn hợp nhiều este thuộc cùng dãy đồng đẳng thì ta cũng kết luận tương tự như trên.

    n_{hỗn hợp} = 1,5n_CO2 - n_O2

  n_tb = n_CO2/(1,5n_CO2 – n_O2)

  n_tb = tổng n_C/n_hh = (n₁X₁ + n₂X₂ +…+n_zX_z)/n_hh

trong đó: n_min < n_tb < n_max

 - Theo ĐLBT nguyên tố oxi:

   2n_este + 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O

II. BÀI TẬP VẬN DỤNG

1. Đốt cháy hoàn toàn 7,4 gam este X đơn chức thu được 6,72 lít khí CO₂ (đktc) và 5,4 gam nước. Xác định công thức phân tử của X.

Hướng dẫn

    Ta có : n_CO2 = 6,72/22,4 = 0,3 (mol) và n_H2O = 5,4/18 = 0,3 (mol)

    Vì khi đốt cháy X thu được nH₂O = nCO₂ nên X là este no, đơn chức, mạch hở

Gọi công thức của este, no đơn chức mạch hở C_nH_2nO₂

C_nH_2nO₂ + (3n-2)/2 O_­2 → nCO₂ + nH₂O

14n + 32                                    n

7,4                                            0,3

→ n = 3

Công thức phân tử của X: C₃H₆O₂

2. Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm 2 este đồng phân cần dùng 27,44 lít khí O₂ thu được 23,52 lít khí CO₂ và 18,9 gam H₂O.

Xác định công thức cấu tạo của mỗi este.

Hướng dẫn

n_CO2 = 1,05 mol = n_H2O → hỗn hợp X gồm 2 este no, đơn chức mạch hở.

n_O2 = 1,225 mol

theo ĐLBT nguyên tố O:

2n_este + 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O 

→ n_este = (1,05.2 + 1,05 – 1,225.2)/2 = 0,35 mol

→ n = n_CO2/n_A = 1,05/0,35 = 3

   CTPT X C₃H₆O₂ có 2 đồng phân este là HCOOC₂H₅ và CH₃COOCH₃

3. Đốt cháy hoàn toàn 0,06 mol hỗn hợp X gồm ba triglixerit cần vừa đủ 4,77 mol O₂, thu được 3,14 mol H₂O và ag CO₂. Tìm a?

Hướng dẫn

Theo ĐLBT nguyên tố O:

6n_este + 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O  

0,06.6 + 4,77.2 = 2n_CO2 + 3,14

 → n_CO2 = 3,38 mol

 → m_CO2 = 3,38.44 = 148,72g

4. Đốt cháy hoàn toàn 13,728 gam một triglixerit X cần vừa đủ 27,776 lít O₂ (đktc) thu được số mol CO₂ và số mol H₂O hơn kém nhau 0,064 mol. Xác định CTPT X

Hướng dẫn

Gọi x, y là số mol CO₂ và H₂O  

  → x – y = 0,064 (1)

Theo ĐLBTKL:

 44x + 18y = 13,728 + 27,776/22,4.32 (2)

Giải hệ (1) và (2) → x = 0,88 mol và y = 0,816 mol

Theo ĐLBT nguyên tố O:

6n_A + 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O

  → n_A = 0,016 mol

Số C = 0,88/0,016 = 55

Số H = 0,816.2/0,016 = 102

  CTPT của X là C₅₅H₁₀₂O₆

 

5. Đốt cháy hoàn toàn mg triglixerit X cần vừa đủ 3,26 mol O₂ thu được 2,28 mol CO₂ và 39,6g H₂O. Mặc khác, thủy phân hoàn toàn mg X trong dung dịch NaOH, đun nóng, thu được dung dịch chứa ag muối. Giá trị a là

   A. 36,72.   

   B. 31,92.    

   C. 35,60.    

   D. 40,40.

Hướng dẫn

n_H2O = 2,2 mol

Theo ĐLBT nguyên tố O:

 n_X = (2,28.2 + 2,2.1 – 3,26.2)/6 = 0,04 mol

 m_X = m_C + m_H + m_O = 2,28.12 + 2,2.2 + 6.0,04.16 = 35,6g

n_NaOH = 3n_X = 0,04.3 = 0,12 mol

 n_glixerol = n_X = 0,04 mol

 Theo ĐLBTKL:

 a = 35,6 + 0,12.40 – 0,04.92 = 36,72g

   → Đáp án: A

 

6. Hỗn hợp X gồm vinyl axetat, etilen diaxetat, axit acrylic và axit oxalic. Đốt cháy mg X cần vừa đủ 9,184 lit O₂ (đktc) thu được 8,96 lit CO₂ (đktc) và 5,4g nước.Mặc khác để phản ứng hết các chất trong X cần vừa đủ V ml dung dịch NaOH 1M. Giá trị của V là

   A. 100.                

   B. 120.                

   C. 140.                

   D. 160.

Hướng dẫn

Theo ĐLBT nguyên tố O:

2n_COOH + 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O

→ (0,4.2 + 0,3.1 – 0,41.2)/2

→ n_COOH = 0,14 mol = n_NaOH

→ V = 0,14/1 = 0,14 lit

    → Đáp án: C

Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng