Cách tính hiệu suất phản ứng ester hóa (hay, chi tiết)

---

---

Bài viết Cách tính hiệu suất phản ứng ester hóa với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Cách tính hiệu suất phản ứng ester hóa.

Cách tính hiệu suất phản ứng ester hóa (hay, chi tiết)

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

A. Phương pháp & Ví dụ

Lý thuyết và Phương pháp giải

    Công thức tính hiệu suất phản ứng:

    Cách 1: Tính theo lượng chất ban đầu cần lấy

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

Ví dụ minh họa

Bài 1: Thực hiện phản ứng ester hóa 9,2g glycerol với 60g acetic acid. Giả sử chỉ thu được glycerol triaxetat có khối lượng 17,44g. Tính hiệu suất của phản ứng ester hóa:

Lời giải:

    n_glycerol = 0,1 mol

    n_{acetic acid} = 1 mol

    Từ PT: m_ester = 0,1.218 = 21,8g

    Thực tế: m_ester = 17,44g

    Hiệu suất: H% = 17,44/21,8.100 = 80%

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

Lời giải:

    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 = 1,2 . 100/60 = 2 g

Bài 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 ester (hiệu suất của các phản ứng ester hóa đều bằng 80%). Giá trị của m là:

    A. 10,12

    B. 16,20

    C. 6,48

    D. 8,10

Lời giải:

    Gọi công thức tương đương của hai axit là

    Vì số mol hai aixt bằng nhau nên

    Do vậy tính sản phẩm theo số mol axit

    Vậy m_ester = 0,1(8 + 44 + 29) x 80/100 = 6,48 (gam)

B. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Hai ester 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

Lời giải:

Đáp án: A

    Ta có: n_X = n_{N_2} = 0,7/28 = 0,025 (mol)

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

    ⇒ M_ester = 1,85/0,025 = 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.

Bài 2: Xà phòng hóa 8,8 gam ethyl acetate 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

Lời giải:

Đáp án: A

    Ta có: n_CH3COOC2H5 = 8,8/88 = 0,1 (mol) và n_NaOH = 0,2 x 0, 2 = 0,04 (mol)

    Phản ứng

    ⇒ m_CH3COONa = 0,04 x 82 = 3,28 (gam)

Bài 3: Đun 12 gam acetic acid với 13,8 gam ethanol (có H₂SO₄ đặc làm xúc tác) đến khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng, thu được 11 gam ester. Hiệu suất phản ứng ester hóa là:

    A. 50,0%

    B. 75,0%

    C. 62,5%

    D. 55,0%

Lời giải:

Đáp án: C

    Ta có: n_CH3COOH = 12/60 = 0, 2(mol) và n_C2H5OH = 13,8/46 = 0, 3( mol) > 0,2

    ⇒ Hiệu suất tính theo số mol axit phản ứng:

    Từ (*) ⇒ m_ester = 0,2 x 88 = 17,6 (gam)

    Vậy H = 11/17,6 x 100% = 62,5%

Bài 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 ester (hiệu suất các phản ứng đều bằng 80%). Giá trị m là :

    A. 11,616.         B. 12,197.         C. 14,52.         D. 15,246.

Lời giải:

Đáp án: A

    Đặt công thức trung bình của hai axit trong X là

    Đặt công thức trung bình của hai ancol trong Y là

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

    Phương trình phản ứng :

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

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

    A. 75%.         B. 80%.         C. 85%.         D. Kết quả khác.

Lời giải:

Đáp án: B

    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 :

    H = 0,24/0,3 x 100 = 80%.

Bài tập tự luyện

Câu 1: Cho 0,3 mol acid X đơn chức trộn với 0,25 mol ethyl alcohol đem thực hiện phản ứng ester hóa thu được thu được 18 gam ester. Tách lấy lượng alcohol và acid dư cho tác dụng với Na thấy thoát ra 2,35505 lít H₂ (đkc). Vậy công thức của acid và hiệu suất phản ứng ester hóa là

A. CH₃COOH, H% = 68%.

B. CH₂=CH-COOH, H% = 78%.

C. CH₂=CH-COOH, H% = 72%.

D. CH₃­COOH, H% = 72%.

Câu 2: Khi thực hiện phản ứng ester hoá 1 mol CH₃COOH và 1 mol C₂H₅OH, lượng ester lớn nhất thu được là 2/3 mol. Để đạt hiệu suất cực đại là 90% (tính theo alcohol) khi tiến hành ester hoá 1 mol CH₃COOH cần số mol C₂H₅OH là (biết các phản ứng ester hoá thực hiện ở cùng nhiệt độ)

A. 0,342.

B. 2,925.

C. 2,412.

D. 0,456.

Câu 3: Cho 30 gam acetic acid tác dụng với 92 gam ethylic alcohol có mặt H₂SO₄ đặc. Khối lượng ester thu được khi hiệu suất phản ứng 60% là

A. 26,4 gam.

B. 27,4 gam.

C. 28,4 gam.

D. 30,4 gam.

Câu 4: X là hỗn hợp gồm HCOOH và CH₃COOH (tỉ lệ mol 1 : 1). Lấy 21,2 gam X tác dụng với 23 gam C₂H₅OH (xúc tác H₂SO₄ đặc, đun nóng) thu được m gam hỗn hợp ester (hiệu suất ester hóa đều đạt 80%). Giá trị m là

A. 40,48 gam.

B. 23,4 gam.

C. 48,8 gam.

D. 25,92 gam.

Câu 5: Hỗn hợp M gồm alcohol no, đơn chức X và carboxylic acid đơn chức Y, đều mạch hở và có cùng số nguyên tử C, tổng số mol của hai chất là 0,5 mol (số mol của Y lớn hơn số mol của X). Nếu đốt cháy hoàn toàn M thì thu được 37,185 lít khí CO₂ (đkc) và 25,2 gam H₂O. Mặt khác, nếu đun nóng M với H₂SO₄ đặc để thực hiện phản ứng ester hóa (hiệu suất là 80%) thì số gam ester thu được là

A. 34,20.

B. 27,36.

C. 22,80.

D. 18,24.

Bài giảng: Tổng hợp bài tập ester - lipid - 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:

• Dạng 1: Tính chất hóa học và tên gọi của ester
• Dạng 2: Các phản ứng hóa học của ester
• Dạng 3: Cách điều chế, nhận biết ester
• Dạng 4: Bài toán về phản ứng đốt cháy ester
• Dạng 5: Bài toán về phản ứng thủy phân
• Dạng 6: Xác định chỉ số xà phòng hóa, chỉ số axit, chỉ số iot của chất béo
• Dạng 7: Bài toán về chất béo

---

---

---