Phương pháp giải bài tập phản ứng thủy phân este hay, chi tiết

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

Phương pháp giải

Với este đơn chức

- Trong phản ứng thủy phân este đơn chức thì tỉ lệ là: Phương pháp giải bài tập phản ứng thủy phân este hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

Riêng phản ứng thủy phân este của phenol thì tỉ lệ là: Phương pháp giải bài tập phản ứng thủy phân este hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

- Phản ứng thủy phân este thu được anđehit thì este phải có công thức là: RCOOCH=CH–R’.

Ví dụ: CH3COOCH=CH2 + NaOH → CH3COONa + CH3CHO

- Phản ứng thủy phân este thu được xeton thì este phải có công thức là RCOOC(R’’)=CH–R’

Ví dụ: HCOOC(CH3)=CH2 + NaOH → HCOONa + CH3-CO-CH3

(R’ có thể là nguyên tử H hoặc gốc hiđrocacbon, R’’ phải là gốc hiđrocacbon).

- Este có thể tham gia phản ứng tráng gương thì phải có công thức là HCOOR

- Este sau khi thủy phân cho sản phẩm có khả năng tham gia phản ứng tráng gương thì phải có công thức là HCOOR hoặc RCOOCH=CH–R’.

+ Nếu Phương pháp giải bài tập phản ứng thủy phân este hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 ⇒ este của axit fomic: HCOOR’ hoặc este thủy phân cho andehit: RCOOCH=CH–R’

+ Nếu Phương pháp giải bài tập phản ứng thủy phân este hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 ⇒ dung dịch sau phản ứng có 2 sản phẩm đều tráng gương : HCOOCH=CH–R’

- Thủy phân este đơn chức ⇒ 2 muối + nước thì đó là este của phenol:

RCOO-C6H4-R’

Ví dụ: HCOO-C6H4-CH3 + 2NaOH → HCOONa + CH3-C6H4ONa + H2O

- Nếu thủy phân este trong môi trường kiềm mà đề bài cho biết : “…Sau khi thủy phân hoàn toàn este, cô cạn dung dịch được m gam chất rắn” thì trong chất rắn thường có cả NaOH hoặc KOH dư.

mCR = mmuối + mkiềm dư

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Muốn thuỷ phân 5,6 gam hỗn hợp etyl axetat và etyl fomiat (etyl fomat) cần 25,96 ml NaOH 10% (D = 1,08 g/ml). Thành phần % khối lượng của etyl axetat trong hỗn hợp là :

A. 47,14%.     B. 52,16%.     C. 36,18%.     D. 50,20%.

Giải

Đặt x là số mol CH3COOC2H5 và y là số mol HCOOC2H5.

Phương pháp giải bài tập phản ứng thủy phân este hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

Phương trình phản ứng:

CH3COOC2H5 + NaOH → CH3COONa + C2H5OH (1)

HCOOC2H5 + NaOH → HCOONa + C2H5OH (2)

Theo giả thiết và các phản ứng ta có hệ phương trình :

Phương pháp giải bài tập phản ứng thủy phân este hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

⇒ x = 0,03 và y = 0,04.

⇒ %mCH3COOC2H5 = 47,14%.

Ví dụ 2: Cho m gam chất hữu cơ đơn chức X tác dụng vừa đủ với 50 gam dung dịch NaOH 8%, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được 9,6 gam muối của một axit hữu cơ và 3,2 gam một ancol. Công thức của X là:

A. CH3COOC2H5.     B. C2H5COOCH3.

C. CH2=CHCOOCH3.     D. CH3COOCH=CH2.

Giải

Đặt công thức của X là RCOOR’.

Ta có:

Phương pháp giải bài tập phản ứng thủy phân este hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

⇒ MR’OH = R’+ 17 = 32 ⇒ R’= 15 (CH3–) và MRCOONa = R + 67 = 96

⇒ R = 29 (C2H5–).

Vậy công thức của X là C2H5COOCH3.

Đáp án B.

Ví dụ 3: Một este X tạo bởi axit đơn chức và ancol đơn chức có tỉ khối với He bằng 22. Khi đun nóng X với dung dịch NaOH tạo ra muối có khối lượng bằng Phương pháp giải bài tập phản ứng thủy phân este hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 lượng este đã phản ứng. Tên X là:

A. Etyl axetat.     B. Metyl axetat.

C. Iso-propyl fomat.     D. Metyl propionat.

Giải

Este có công thức dạng RCOOR’, muối tạo thành là RCOONa.

Phương trình phản ứng :

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

Vì số mol este bằng số mol muối, nên tỉ lệ về khối lượng của chúng cũng là tỉ lệ về khối lượng mol.

Phương pháp giải bài tập phản ứng thủy phân este hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 ⇒ 17R’ - 5R = 726 (1).

Mặt khác Meste = 4.22 = 88 R + 44 + R’ = 88 ⇒ R + R’ = 44 (2).

Từ (1) và (2) ta có : R = 1 (H-); R’ = 43 (C3H7-).

Vậy tên este là iso-propyl fomat

Ví dụ 4: 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 sau phản ứng thu được bao nhiêu gam muối khan?

Giải

Ta có: nCH3COOC2H5 = Phương pháp giải bài tập phản ứng thủy phân este hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 = 0,1 mol

nNaOH ban đầu = 0,2.0,2 = 0,04 mol

⇒ Este dư, NaOH hết

CH3COOC2H5 + NaOH → CH3COONa + C2H5OH (1)

Từ (1) ⇒ nCH3COONa = nNaOH = 0,04 mol

⇒ mCH3COONa = 0,04 . 82 = 3,28

Bài tập

Câu 1. Để xà phòng hóa 17,4 gam một este no đơn chức cần dùng 300 ml dung dịch NaOH 0,5M. tìm công thức phân tử của este đem dùng.

A. C6H12O2     C. C4H8O2

B. C5H10O2     D. C6H10O2

Gọi công thức của este no, đơn chức là CnH2nO2

Khi xà phòng hóa thì: neste = nNaOH

⇒ neste = 0,3 . 0,5 = 0,15 mol ⇒ Meste = Phương pháp giải bài tập phản ứng thủy phân este hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

⇒ 14n + 32 =116 ⇒ n = 6

Vậy công thức phân tử của este là C6H12O2

Câu 2. 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. Xác định tên gọi của X.

A. CH3COOCH3     B. HCOOC2H5

C. CH3COOC2H5     D. C2H5COOC2H5

Gọi công thức este đơn chức X là RCOOR’

Ta có: nKOH = 0,1.1 = 0,1 mol

RCOOR’ + KOH → RCOOK + R’OH (1)

Từ (1) ⇒ nR’OH = 0,1 mol ⇒ MR’OH = Phương pháp giải bài tập phản ứng thủy phân este hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 = 46 g/mol

⇒ R’= 29 ⇒ C2H5-

⇒ Y: C2H5OH

Vì MX = 88 ⇒ X là CH3COOC2H5: etyl axetat

Câu 3. E là este của một axit đơn chức và ancol đơn chức. Để thủy phân hoàn toàn 6,6 gam chất E phải dùng 34,1 ml dung dịch NaOH 10% (d = 1,1 g/ml). Lượng NaOH này dùng dư 25% so với lượng NaOH phản ứng. Công thức cấu tạo đúng của E là:

A. CH3COOCH3

B. HCOOC3H7

C. CH3COOC2H5

D. Cả B và C đều đúng

Ta có: mNaOH đem dùng = Phương pháp giải bài tập phản ứng thủy phân este hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 = 3,751 (gam)

mNaOH phản ứng = Phương pháp giải bài tập phản ứng thủy phân este hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 = 3 (gam)

⇒ ME = 88 gam ⇒ R + 44 + R’ = 88 ⇒ R + R’ = 44

- Khi R = 1 ⇒ R’ = 43 (C3H7) ⇒ CTCT (E): HCOOC3H7(propyl fomiat)

- Khi R = 15 ⇒ R’ = 29 ⇒ CTCT (E): CH3COOC2H5 (etyl axetat)

Câu 4. Để xà phòng hóa 17,4 gam một este no đơn chức cần dùng 300 ml dung dịch NaOH 0,5M. Công thức phân tử của este là:

A. C3H6O2

B. C5H10O2

C. C6H12O2

D. C4H10O2

Gọi công thức của este no, đơn chức là CnH2nO2

⇒ neste = nNaOH

⇒ neste = 0,3 . 0,5 = 0,15 (mol) ⇒ Meste = Phương pháp giải bài tập phản ứng thủy phân este hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 = 116

⇒ 14n + 32 = 116 ⇒ n = 6

Vậy công thức phân tử của este là C6H12O2.

Câu 5. Xà phòng hoá 22,2 gam hỗn hợp gồm 2 este đồng phân, cần dùng 12 gam NaOH, thu 20,492 gam muối khan (hao hụt 6%). Trong X chắc chắn có một este với công thức và số mol tương ứng là :

A. HCOOC2H5 0,2 mol

B. CH3COOCH3 0,2 mol.

C. HCOOC2H5 0,15 mol

D. CH3COOC2H3 0,15 mol

nEste = nNaOH = 0,3 mol; mmuối theo lí thuyết = Phương pháp giải bài tập phản ứng thủy phân este hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 gam.

⇒ Meste = Phương pháp giải bài tập phản ứng thủy phân este hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 gam/mol ⇒ công thức phân tử của 2 este có dạng C3H6O2. Vậy công thức cấu tạo của hai este là HCOOC2H5 và CH3COOCH3.

Gọi x là mol của HCOOC2H5 và y là số mol của CH3COOCH3. Ta có hệ

Phương pháp giải bài tập phản ứng thủy phân este hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

Câu 6. Đun nóng 66,3 gam etyl propionat với 400 ml dung dịch NaOH 2M, cô cạn dung dịch sau phản ứng khối lượng chất rắn thu được là:

A. 62,4 gam.

B. 59,3 gam

C. 82,45 gam.

D. 68,4 gam.

Phương pháp giải bài tập phản ứng thủy phân este hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

Bảo toàn khối lượng ⇒ Chất rắn = 66,3 + 0,8.40 - 0,65.46 = 68,4 g

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

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

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

Ngân hàng trắc nghiệm miễn phí ôn thi THPT Quốc Gia tại khoahoc.vietjack.com

CHỈ CÒN 250K 1 KHÓA HỌC BẤT KÌ, VIETJACK HỖ TRỢ DỊCH COVID

Tổng hợp các video dạy học từ các giáo viên giỏi nhất - CHỈ TỪ 399K tại khoahoc.vietjack.com

Tổng đài hỗ trợ đăng ký khóa học: 084 283 45 85

este-lipit.jsp

Các loạt bài lớp 12 khác
2004 - Toán Lý Hóa