Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết

Bài giảng: Bài toán hiệu suất phản ứng este hóa - Cô Nguyễn Thị Thu (Giáo viên VietJack)

Phương pháp

Công thức tính hiệu suất phản ứng:

Cách 1: Tính theo lượng chất ban đầu cần lấy

Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

Cách 2: Tính theo lượng sản phẩm phản ứng thu được:

Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Thực hiện phản ứng este hóa 9,2g glixerol với 60g axit axetic. Giả sử chỉ thu được glixerol triaxetat có khối lượng 17,44g. Tính hiệu suất của phản ứng este hóa:

Giải

nglixerol = 0,1 mol

naxit axetic = 1 mol

Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

Từ PT: meste = 0,1. 218 = 21,8g

Thực tế: meste =17,44g

Hiệu suất: H% = Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 .100% = 80%

Ví dụ 2: Thực hiện phản ứng este hóa m gam CH3COOH bằng 1 lượng vừa đủ C2H5OH thu được 0,02 mol este. Hiệu suất phản ứng H = 60%. Giá trị của m?

Giải

CH3COOH + C2H5OH ⇌ CH3COOC2H5 + H2O

Theo lí thuyết: khối lượng CH3COOH cần dùng là: 60.0,02 = 1,2 g

Hiệu suất H = 60% ⇒ Thực tế khối lượng axit đã dùng: m = Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 = 2 g

Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và CH3COOH (tỉ lệ mol 1:1). Lấy 5,3 gam hỗn hợp X tác với 5,75 gam CH3CH2OH (có xúc tác H2SO4 đặc) thu được m gam hỗn hợp este (hiệu suất của các phản ứng este hóa đều bằng 80%). Giá trị của m là:

A. 10,12

B. 16,20

C. 6,48

D. 8,10

Giải

nHCOOH = nCH3COOH = 0,05 mol

nC2H5OH = 0,125mol ⇒ Ancol dư

Vậy hỗn hợp este gồm:

nHCOOC2H5 = nCH3COOC2H5 = 0,05.80% = 0,04 mol

⇒ m = 0,04.( 74 + 88) = 6,48 gam

Bài tập vận dụng

Câu 1. Hai este đơn chức X và Y là đồng phân của nhau. Khi hóa hơi 1,85 gam X thu được thể tích hơi đúng bằng thể tích của 0,7 gam N2 (đo cùng điều kiện). Công thức cấu tạo thu gọn của X và Y là:

A. HCOOC2H5 và CH3COOCH3

B. C2H5COOC2H5 và C2H5COOC2H3

C. HCOOCH2CH2CH3 và CH3COOC2H5

D. C2H5COOCH3 và HCOOCH(CH3)2

Ta có: nX = nN2 = Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 = 0,025 (mol)

Gọi công thức phân tử của hai este đồng phân đơn chức là CxHyOz.

⇒ Meste = Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 = 74 ⇒ 12x + y + 32 = 74 ⇒ 12x + y = 42

⇒ nghiệm hợp lí: x = 3; y = 6

Vậy công thức phân tử của X và Y là: C3H6O2.

Công thức cấu tạo: HCOOC2H5; CH3COOCH3.

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

A. 3,28 gam

B. 10,40 gam

C. 8,56 gam

D. 8,20 gam

Ta có: nCH3COOC2H5 = Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 = 0,1 (mol) và nNaOH = 0,2 . 0, 2 = 0,04 (mol)

Phản ứng

CH3COOC2H5 + NaOH → CH3COONa + C2H5OH

mCH3COONa = 0,04 . 82 = 3,28 (gam)

Câu 3. Đun 12 gam axit axetic với 13,8 gam etanol (có H2SO4 đặc làm xúc tác) đến khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng, thu được 11 gam este. Hiệu suất phản ứng este hóa là:

A. 50,0%

B. 75,0%

C. 62,5%

D. 55,0%

Ta có: nCH3COOH = 12/60 = 0, 2(mol) và nC2H5OH = Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 = 0, 3( mol) > 0,2mol

⇒ Hiệu suất tính theo số mol axit phản ứng:

Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

Từ (*) ⇒ meste = 0,2 . 88 = 17,6 (gam)

Vậy H = Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 . 100% = 62,5%

Câu 4. Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và CH3COOH (tỉ lệ mol 1:1). Hỗn hợp Y gồm hai ancol CH3OH và C2H5OH (tỉ lệ mol 3 : 2). Lấy 11,13 gam hỗn hợp X tác dụng với 7,52 gam hỗn hợp Y (có xúc tác H2SO4 đặc) thu được m gam hỗn hợp este (hiệu suất các phản ứng đều bằng 80%). Giá trị m là:

A. 11,616.     B. 12,197.

C. 14,52.     D. 15,246.

Đặt công thức trung bình của hai axit trong X là Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

Đặt công thức trung bình của hai ancol trong Y là Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

Do đó axit dư, hiệu suất phản ứng tính theo ancol.

Phương trình phản ứng :

Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

Vậy khối lượng este thu được là : [(53+37,6) – 18].0,2.80% = 11,616 gam

Câu 5. Trộn 20 ml cồn etylic 92o với 300 ml axit axetic 1M thu được hỗn hợp X. Cho H2SO4 đặc vào X rồi đun nóng, sau một thời gian thu được 21,12 gam este. Biết khối lượng riêng của ancol etylic nguyên chất là 0,8 gam/ml. Hiệu suất phản ứng este hoá là :

A. 75%.     B. 80%.

C. 85%.     D. Kết quả khác.

Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

Phương trình phản ứng :

Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

Ban đầu số mol ancol nhiều hơn số mol axit suy ra ancol dư, hiệu suất phản ứng tính theo axit.

Theo (1) số mol axit và ancol tham gia phản ứng là 0,24 mol. Vậy hiệu suất phản ứng là :

Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

Câu 6. Đun 3,0 gam CH3COOH với C2H5OH dư (xúc tác H2SO4 đặc), thu được 2,2 gam CH3COOC2H5. Hiệu suất của phản ứng este hóa tính theo axit là:

A. 25,00%.     B. 50,00%.

C. 36,67%.     D. 20,75%.

CH3COOH + C2H5OH Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 CH3COOC2H5

⇒ nCH3COOH ban đầu = 0,05 mol

nCH3COOC2H5 = Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 = 0,025 mol

⇒ H% = Phương pháp giải bài tập về hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 .100% = 50%

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