Cách giải Bài tập hỗn hợp ester đơn chức tham gia phản ứng xà phòng hóa (hay, chi tiết)

Bài viết Cách giải Bài tập hỗn hợp ester đơn chức tham gia phản ứng xà phòng hóa với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Cách giải Bài tập hỗn hợp ester đơn chức tham gia phản ứng xà phòng hóa.

Cách giải Bài tập hỗn hợp ester đơn chức tham gia phản ứng xà phòng hóa (hay, chi tiết)

Bài giảng: Tổng hợp bài tập ester - lipid - Cô Nguyễn Thị Thu (Giáo viên VietJack)

Phương pháp giải

- Phương trình tổng quát với ester đơn chức:

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

⇒ n_{NaOH phản ứng} = tổng n_ester.

- Khi xà phòng hóa hỗn hợp 2 ester đơn chức mà có: n_{NaOH phản ứng} > n_ester

→ Một trong 2 ester đơn chức có ester của phenol.

Trong trường hợp này sẽ tạo ra 2 muối, trong đó có muối phenolat.

RCOO-C₆H₄-R’ + 2NaOH → RCOONa + R’-C₆H₄-ONa + H₂O.

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Để xà phòng hóa hoàn toàn 6,56 g hỗn hợp gồm hai ester được tạo ra từ hai axit đơn chức, mạch hở và một ancol đơn chức, mạch hở cần dùng 250ml dung dịch NaOH 0,4M. Khổi lượng muối thu được sau phản ứng xà phòng hóa là?

A. 6,96     B. 7,36     C. 10,56     D. 5,96

Giải

ester được tạo bởi từ 2 axit đơn chức, mạch hở và 1 ancol đơn chức

⇒ Hỗn hợp chứa 2 ester no đơn chức, mạch hở

n_ester = n_NaOH = 0,1mol

⇒ M_ester = 65,6

⇒ Một trong hai ester là HCOOCH₃

Vì tạo ra cùng ancol ⇒ n_ancol = n_CH3OH = n_NaOH = 0,1mol

⇒ m_CH3OH = 3,2g

Bảo toàn khối lượng ⇒ m_muối = 6,56 + 0,1.40 – 3,2 = 7,36 g

Ví dụ 2: Xà phòng hóa hoàn toàn 37g hỗn hợp 2 ester là HCOOC₂H₅ và CH₃COOCH₃ bằng dung dịch NaOH đun nóng. Khối lượng NaOH cần dùng là bao nhiêu?

Giải

Vì 2 chất đều phản ứng với NaOH theo tỉ lệ 1:1 và cùng CTPT là C₃H₆O₂

n_{hỗn hợp} = 37/74 = 0,5 mol

⇒ n_{NaOH pư} = 0,5 mol ⇒ m_NaOH = 0,5.40 = 20g

Bài tập vận dụng

Câu 1. Xà phòng hoá hoàn toàn 9,7 gam hỗn hợp hai ester đơn chức X, Y cần 100 ml dung dịch NaOH 1,5 M. Sau phản ứng, cô cạn dung dịch thu được hỗn hợp hai ancol đồng đẳng kế tiếp và một muối duy nhất. Công thức cấu tạo thu gọn của 2 ester là:

A. H-COO-CH₃ và H-COO-CH₂CH₂CH₃.

B. CH₃COO-CH₃ và CH₃COO-CH₂CH₃.

C. C₂H₅COO-CH₃ và C₂H₅COO-CH₂CH₃.

D. H-COO-CH₃ và H-COO-CH₂CH₃.

Lời giải:

n_ester = n_NaOH = 0,15 mol.

M_{ester trung bình} = 9,7/0,15 = 64,6. Có 1 ester là HCOOCH₃ (M = 60).

Mặt khác sau phản ứng thu được một muối duy nhất và 2 ancol đồng đẳng kế tiếp. ester còn lại là HCOOCH₂CH₃.

Câu 2. Xà phòng hoá a gam hỗn hợp 2 ester là HCOOC₂H₅ và CH₃COOCH₃ bằng lượng dung dịch NaOH vừa đủ, cần 300ml dung dịch NaOH nồng độ 1M. Giá trị của a là:

A. 18,5     B. 14,8     C. 29,6     D. 22,2

Lời giải:

Hỗn hợp 2 ester: HCOOC₂H₅ và CH₃COOCH₃

2 ester này có cùng công thức phân tử là C₃H₆O₂ (M = 74 g/mol)

n_NaOH = 0,3.1 = 0,3(mol)

Tổng quát 2 ester: RCOOR’ (M = 74 g/mol)

⇒ a = 0,3 . 74 = 22,2 g

Câu 3. Hoá hơi 2,64 gam hỗn hợp hai ester X, Y đồng phân của nhau thu được thể tích hơi bằng thể tích của 0,84 gam khí nitơ ở cùng điều kiện, nhiệt độ, áp suất. Nếu đun hỗn hợp X, Y với một lượng dung dịch NaOH dư đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 2,32 gam hỗn hợp hai muối của hai axit kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Công thức cấu tạo của X, Y lần lượt là:

A. HCOOC₃H₇ và CH₃COOC₂H₅

B. HCOOC₃H₇ và HCOOC₃H₇

C. HCOOC₃H₇ và CH₃COOC₂H₃

D. Cả A, B đều đúng

Lời giải:

Ta có số mol ester là: → M = 88

→ R = 10,3333

→ HCOOC₃H₇ và CH₃COOC₂H₅

Câu 4. Xà phòng hoá hoàn toàn 26,4 gam hỗn hợp 2 ester là ethyl acetate và methyl propionat bằng lượng vừa đủ V (ml) dung dịch NaOH 0,5M. Giá trị V là:

A.600     B.400     C.500     D.200

Lời giải:

ethyl acetate và methyl propionat cùng CTPT là C₄H₈O₂

⇒ n_{hỗn hợp hai ester} = = 0,3 mol.

phản ứng: RCOOR' + NaOH → RCOONa + R'OH.

⇒ n_{NaOH cần dùng} = n_{hai ester} = 0,3 mol

⇒ V_{NaOH 0,5M} = = 0,6 lít ⇔ 600 ml.

Câu 5. Xà phòng hóa hoàn toàn 1,99g hỗn hợp 2 ester bằng dung dịch NaOH thu được 2,05g muối khan của 1 carboxylic acid và 0,94g hỗn hợp 2 ancol là đồng đẳng kế tiếp nhau. Công thức của 2 ester đó là:

A. HCOOCH₃ và HCOOC₂H₅.

B. CH₃COOCH₃ và CH₃COOC₂H₅.

C. CH₃COOC₂H₅ và CH₃COOC₃H₇.

D. C₂H₅COOCH₃ và C₂H₅COOC₂H₅

Lời giải:

RCOOR₁ + NaOH → RCOONa + H₂O.

n_NaOH = = 0,025 mol.

M_{trung bình ester} = = 79,6. ⇒ 2 ester là C₃H₆O₂ (M = 74)và C₄H₈O₂ (M = 88).

M_{trung bình rượu} = = 37,4. ⇒ 2 rượu là CH₃OH (M = 32) và C₂H₅OH (M = 46).

Vậy 2 ester là CH₃COOCH₃ và CH₃COOC₂H₅.

Câu 6. Hỗn hợp X gồm hai ester đơn chức, là đồng phân của nhau. Ở cùng điều kiện về nhiệt độ, áp suất, tỉ khối hơi của X so với không khí là 3,03. Nếu xà phòng hoá hoàn toàn 22 gam X bằng 250 ml dung dịch KOH 1,25 M (H = 100%) thu được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được 29,75 gam chất rắn khan. Cho lượng chất rắn tác dụng với axit HCl dư thu được hỗn hợp hai axit kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Thành phần % về khối lượng các ester trong hỗn hợp X lần lượt là:

A. 50%; 50%     B. 60%; 40%

C. 45; 65%     D. 75%; 25%

Lời giải:

M_X = 88 → C₄H₈O₂

n_X = 0,25mol và n_KOH = 0,3125 mol → Chất rắn khan gồm RCOOK (0,25mol), KOH dư (0,0625mol)

m_rắn = 0,25(R + 83) + 0,0625.56 = 29,75

→ R = 22: CH₃- (15) và C₂H₅- (29)

X gồm CH₃COOC₂H₅ (a) và C₂H₅COOCH₃ (b)

n_X = a + b = 0,25

m_rắn = 98a + 112b + 0,0625.56 = 29,75

→ a = b = 0,125

→ Mỗi chất 50%.

Bài giảng: Bài toán thủy phân ester, chất béo - Cô Nguyễn Thị Thu (Giáo viên VietJack)

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học lớp 12 có trong đề thi Tốt nghiệp THPT khác:

• Tìm công thức phân tử của ester dựa vào phản ứng thủy phân
• Bài tập về hỗn hợp ester hay có đáp án
• Dạng bài tập phản ứng thủy phân lipid
• Xác định công thức phân tử ester dựa vào tỉ khối hơi
• Dạng bài tập phản ứng xà phòng hóa
• Bài tập tính khối lượng xà phòng

---