PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ESTE CƠ BẢN - HÓA 12

DẠNG 1: XÁC ĐỊNH CTPT CỦA ESTE DỰA VÀO

1. Phản ứng thủy phân mt axit (mt bazơ)

  RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

 n_éste  = n_NaOH  = n_muối  = n_ancol

→ M = m/n

→ Nếu là este no, đơn chức mạch hở M = 14n + 32  (C_nH_2nO₂)

- Khi cô cạn dung dịch thu được mà đề yêu cầu tính khối lượng  rắn thu được thì

m_rắn = m_muối  + m_{NaOH dư}

- Thông thường dạng bài tập này chúng ta nên dùng ĐLBT khối lượng để giải

m_este + m_NaOH = m_rắn + m_ancol

 

Ví dụ 1: Cho 13,2g một este no, đơn chức, mạch hở tác dụng hết với 150ml dd KOH 1M. Số CTCT của este thoả mãn tính chất trên là

   A. 1                                     

   B. 2                               

   C. 3                                   

   D. 4

Hướng dẫn giải

n_KOH = 0,15 mol = n_este

→M_este = 13,2/0,15 = 88

→14n + 32 = 88

→n = 4 C₄H₈O₂  có 2^4-2 = 4

 

Ví dụ 2: Cho 12,9g một este đơn chức, mạch hở tác dụng hết với 150ml dd KOH 1M. CTPT là

Hướng dẫn giải

n_KOH = 0,15 mol = n_este

→M_este = 86

→14n + 32 = 86

→n = 3,85 lấy n = 4 → CTPT: C₄H₆O₂

Ví dụ 3: Cho 30g este đơn chức, mạch hở X tác dụng vừa đủ với 600 ml dung dịch NaOH 0,5M. Xác định CTPT X

Hướng dẫn giải

n_NaOH = 0,3 mol = n_X

→M_X = 100

→14n + 32 = 100

→n = 4,8 lấy n = 5 → CTPT C₅H₈O₂

 

2. Xác định CTPT dựa vào phản ứng cháy

  C_nH_2nO₂ + (3n – 2)/2 O₂ → nCO₂ + nH₂O

 - n_CO2 = n_H2O → este no, đơn chức, mạch hở

 - n_este = 1,5n_CO2 – n_{O2 (cháy)}

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

Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 6g este X thu được 4,48 lit CO₂­ (đktc) và 3,6g H₂O.

Xác định CTPT của X

 Hướng dẫn giải

n_CO2 = 0,2 mol = n_H2O

→Este no, đơn chức,mạch hở C_nH_2nO₂

C_nH_2nO₂ + (3n – 2)/2 O₂ → nCO₂ + nH₂O

           14n + 32                             n

               6                                    0,2

→n = 2

→CTPT C₂H₄O₂

Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn 17,6g este X thu được 35,2g CO₂­ và 14,4g H₂O

 Xác định CTPT của X

Hướng dẫn giải

n_CO2 = 0,8 mol = n_H2O

→Este no đơn chức mạch hở C_nH_2nO₂

→C_nH_2nO₂ + (3n – 2)/2 O₂ → nCO₂ + nH₂O

14n + 32                              n44

17,6                                     35,2

→n  = 4 (CTPT C₄H₈O₂)

Ví dụ 3: Xà phòng hóa 8,8 gam etyl axetat bằng 200 ml dung dịch NaOH 0,2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được chất rắn khan có khối lượng là

   A. 3,28 gam.              

   B. 8,56 gam.               

   C. 8,2 gam.                

   D. 10,4 gam.

Hướng dẫn giải

n_NaOH = 0,04 mol

n_este = 0,1 mol

CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH

                            0,04          0,04

m_rắn = m_CH3COONa = 3,28g

→Đáp án A

Ví dụ 4: Xà phòng hóa 11,1 gam etyl fomat bằng 500 ml dung dịch KOH 0,4M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được chất rắn khan có khối lượng là

   A. 15,4g.                    

   B. 14,7g.                    

   C. 18,6g.                    

   D. 17,2g.

Hướng dẫn giải

n_éste = 0,15 mol

n_KOH = 0,2 mol

HCOOC₂H₅ + KOH → HCOOK + C₂H₅OH

       0,15          0,15           0,15

m_rắn = m_HCOOK + m_{KOH dư} = 15,4g

→Đáp án A

Ví dụ 5: Xà phòng hoá hoàn toàn 22,2 gam hỗn hợp gồm hai este HCOOC₂H₅ và CH₃COOCH₃ bằng dung dịch NaOH 1M (đun nóng). Thể tích dung dịch NaOH tối thiểu cần dùng là

   A. 400 ml.                  

   B. 300 ml.                  

   C. 150 ml.                  

   D. 200 ml.

Hướng dẫn giải

Hai este là đồng phân của nhau có cùng CTPT là C₃H₆O₂

n_hh = 0,3 mol = n_NaOH = 0,3mol

→V_{dd NaOH} = n/C_M = 0,3 lit

→Đáp án B

Ví dụ 6: Đun nóng 34 gam phenyl axetat với một lượng dung dịch NaOH dư. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam muối. Tính giá trị của m?   

A. 20,5 gam                 

B. 49,5 gam             

C. 29 gam           

D. 44 gam

Hướng dẫn giải

n_éste = 0,25 mol

CH₃COOC₆H₅ + 2NaOH → CH₃COONa + C₆H₅ONa + H₂O

     0,25               0,5                    0,25             0,25         0,25

Theo ĐLBT khối lượng

m_este + m_NaOH = m_{2 muối} + m_H2O

m_muối = 49,5 g

→Đáp án A

 

 

DẠNG 2: TÍNH HIỆU SUẤT PHẢN ỨNG

 

  HS = m_tt.100/m_LT = n_pư.100/n_bđ

* Lưu ý: m_{chất tham gia} = m.100/HS

       m_{sản phẩm} = m.HS/100

 

Ví dụ 1: Đun 15 gam axit axetic với etanol dư (có H₂SO₄ đặc làm xúc tác) đến khi phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng, thu được 15,84 gam este. Hiệu suất của phản ứng este hóa là

   A. 90%                       

   B.  62,5%                   

   C. 55%                       

   D. 72%

Hướng dẫn giải

n_axit = 0,25 mol

CH₃COOH + C₂H₅OH (thuận nghịch) → CH₃COOC₂H₅ + H₂O

0,25                                                                  0,25

→m_éste = 22g

→HS = 15,84.100 /22 = 72%

→Đáp án D

Ví dụ 2: Tính khối lượng este metyl metacrylat thu được khi đun nóng 215 gam axit metacrylic (CH₂=C(CH₃)COOH) với 100 gam ancol metylic (CH₃OH). Giả thiết phản ứng este hóa đạt hiệu suất 60%.

A. 125 gam                

B. 175 gam                 

C. 150 gam                 

D. 200 gam

Hướng dẫn giải

n_ãxit = 2,5 mol

n_ancol = 3,125 mol

→n_éste = 2,5 mol

→m_este = 2,5.100 = 250g

→HS = 60% → m_este = 250.60/100 = 150g

→Đáp án D

 

DẠNG 3: XÁC ĐỊNH CTCT HOẶC GỌI TÊN ESTE

 

2 dữ kiện: - Xác định CTPT (giả thuyết đã cho)

              - Dựa vào giả thuyết của đề (pt đốt cháy hoặc phản ứng xà phòng hóa ,...)

Ví dụ 1: Thủy phân hoàn toàn 8,8 gam este đơn chức, mạch hở X với 100 ml dung dịch KOH 1M (vừa đủ) thu được 4,6 gam một ancol Y. Tên gọi của X là

   A. etyl fomat              

   B. etyl propionat        

   C. etyl axetat              

   D. propyl axetat

Hướng dẫn giải

n_KOH = 0,1 mol

M_este = 8,8/0,1 = 88

        = 14n + 32 = 88

→n = 4 (CTPT C₄H₈O₂)

RCOOR’ + KOH → RCOONa + R’OH

                   0,1                            0,1

→M_R’OH = 4,6/0,1 = 46

→M_R’ + 17 = 46

→M_R’ = 29 (C₂H₅-) ancol C₂H₅OH

CTCT X CH₃-COOC₂H₅

→Đáp án C

Ví dụ 2: Một este no, đơn chức mạch hở X có khối lượng phân tử là 88. Cho 17,6 gam X tác dụng với 300ml dung dịch NaOH 1M đun nóng, sau đó đêm cô cạn hỗn hợp, sau phản ứng thu được 23,2 gam bả rắn khan. Tìm CTCT của X.   

   A. HCOOCH₂CH₂CH₃       

   B. HCOOCH(CH₃)₂           

   C. CH₃CH₂COOCH₃.          

   D. CH₃COOCH₂CH₃

Hướng dẫn giải

Ta có: 14n + 32 = 88

→n = 4 CTPT C₄H₈O₂

n_NaOH = 0,3 mol

n_X = 0,2 mol

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

0,2              0,3            0,2             0,2

M_rắn = m_{NaOH dư} + m_RCOONa = 23,2

→m_RCOONa  = 19,2g

→M_RCOONa = 19,2/0,2 = 96

→M_R = 29 (C₂H₅-) CH₃CH₂COOCH₃.

Có thể giải bài tập này theo ĐLBT khối lượng

m_este + m_NaOH = m_rắn + m_ancol

→m_ancol = 17,6 + 0,3.40 – 23,2 = 6,4g

→M_R’OH = M_R’ + 17 = 6,4/0,2 = 32

→M_R’ = 15 (CH₃) có dạng –COOCH₃

→ Đáp án C

Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn 1,1 gam hợp chất hữu cơ X thu được 2,2 gam CO₂ và 0,9 gam H₂O. Cho 4,4 gam X tác dụng vừa đủ với 50 ml dung dịch NaOH 1M thì tạo ra 4,8 gam muối. X có công thức cấu tạo là

   A. C₂H₅COOCH₃                  

   B. CH₃COOC₂H₅            

   C. C₂H₅COOH                 

   D. CH₃COOCH₃

Hướng dẫn giải

n_CO2 = 0,05 mol = n_H2O à este no đơn chức, mạch hở C_nH_2nO₂

C_nH_2nO₂ + (3n – 2)/2 O₂ → nCO₂ + nH₂O

 14n + 32                             n

 1,1                                     0,05

→n = 4 CTPT C₄H₈O₂

n_NaOH = 0,05 mol

n_X = 0,05 mol

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

0,05              0,05          0,05          0,05

→M_muối = 4,8/0,05 = 96

→M_R + 67 = 96

→M_R = 29 (C₂H₅-)

→C₂H₅COOCH₃

→Đáp án A

Ví dụ 4: Cho 20 gam một este X (có phân tử khối là 100 đvC) tác dụng với 300 ml dung dịch NaOH 1M. Sau phản ứng, cô cạn dung dịch thu được 23,2 gam chất rắn khan. Công thức cấu tạo của X là

   A. CH₂=CHCH₂COOCH₃. 

   B. CH₃COOCH=CHCH₃.

   C. C₂H₅COOCH=CH₂.           

   D. CH₂=CHCOOC₂H₅.

Ta có: 14n + 32 = 100

→n = 4,8 làm tròn n = 5 CTPT C₅H₈O₂

n_X = 0,2 mol

n_NaOH = 0,3 mol

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

   0,2            0,3            0,2            0,2

m_rắn  = m_{NaOH dư} + m_muối = 23,2

→M_muối = 19,2g

→ M_R = 29 (C₂H₅­-) CTCT C₂H₅COOCH=CH₂.

→Đáp án C

Ví dụ 5: Đun este đơn chức X trong 400ml dung dịch NaOH 0,5 M, cô cạn dung dịch thu được 9 gam ancol và 16,4 gam chất rắn. Cho toàn bộ ancol sinh ra tác dụng hết với Na dư thấy có 1,68 lit khí H₂ (đktc). Công thức của X là.        

   A.CH₃COOC₆H₅              

   B. CH₃COOC₂H₅.     

   C. C₂H₅COOC₃H₇.  

   D. C₂H₅COOC₂H₅

n_H2 = 0,075 mol à n_R’OH = 2n_H2 = 0,15 mol

theo ĐLBT khối lượng

m_X = 16,4 + 9 – 0,2.40 = 17,4g

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

  0,15          0,2              0,15          0,15

→M_X = 116

→14n + 32 = 116

→n = 6 CTPT C₆H₁₂O₂

M_R’OH = 9/0,15 = 60

→M_R’ = 43 (C₃H₇-) có gốc –COOC₃H₇

→C₂H₅COOC₃H₇.

→Đáp án C

 

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