Cách tìm công thức phân tử của este dựa vào phản ứng xà phòng hóa hay, chi tiết

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

Phương pháp giải

- CTTQ:

+ este no, đơn chức, mạch hở: CnH2nO2 (n ≥ 2)

+ Este đơn chức: CxHyO2 hay RCOOR’ (y chẵn , R’ ≠ H )

+ Este 2 chức: R1-OOC-R-COO-R2 (tạo từ axit 2 chức R(COOH)2, rượu đơn chức R1OH, R2OH)

hoặc R1-COO-R-OOC-R2 (tạo từ axit đơn chức R1COOH, R2COOH, rượu 2 chức R(OH)2;

Trong đó R1 và R2 có thể giống hoặc khác nhau.

+ Khi xà phòng hóa 1 este có: nNaOH : neste = 1: 1 ⇒ este đơn chức

+ Số chức của este được xác định bằng nNaOH: neste

- Xác định CTPT của este:

+ Xác định Meste ⇒ CTPT este

+ Từ phản ứng thủy phân, xác định ancol và axit trong este ⇒ CTPT este

- Lưu ý:

+ este làm mất màu nước Brom ⇒ este có nối đôi

+ este đơn chức có phản ứng tráng bạc ⇒ este của axit fomic. HCOOR

Ngoài ra:

+ Phản ứng thủy phân este có các trường hợp đặc biệt:

Khi gốc rượu có C mang nối đôi gắn trực tiếp với nhóm cacboxyl. Khi đó, sản phẩm của phản ứng thủy phân không phải ancol mà sẽ là andehit (nếu C mang nối đôi là bậc 1) hoặc xeton (nếu C mang nối đôi là bậc 2)

RCOOCH=CH – R’+ NaOH Cách tìm công thức phân tử của este dựa vào phản ứng xà phòng hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 RCOONa + R’CH2CHO

RCOOC=C(R2)– R1 + NaOH Cách tìm công thức phân tử của este dựa vào phản ứng xà phòng hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 RCOONa + R2 – CO – R1

+ Este của phenol khi thủy phân trong kiềm khi đó nNaOH > neste do:

RCOOC6H5 + NaOH Cách tìm công thức phân tử của este dựa vào phản ứng xà phòng hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 RCOONa + C6H5OH

C6H5OH + NaOH Cách tìm công thức phân tử của este dựa vào phản ứng xà phòng hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 C6H5ONa + H2O

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: X chứa C, H, O mạch thẳng. Lấy 0,1 mol X tác dụng vừa đủ với 0,2 mol NaOH thu được 0,1 mol muối và 0,2 mol một ancol có tỉ khối hơi so với O2 là 1. Xác định CTCT của X?

A. (CH3COO)2C2H4

B. C4H9COOCH3

C. HOOC-CH2-COOCH3

D. CH3OOC-CH2-COOCH3

Giải

nX : nNaOH = 0,1:0,2 = 1:2 ⇒ X là este 2 chức, hoặc X là este của phenol

Mặt khác sản phẩm thu được muối và 1 ancol ⇒ X là este 2 chức

Mancol = 32 ⇒ ancol là CH3OH

Sản phẩm thu được 1 ancol có: nancol = 2.nX mol

⇒ X là este có 2 chức ancol giống nhau

⇒ Đáp án D.

Ví dụ 2: Thủy phân hoàn toàn 2,22g hỗn hợp 2 este đồng phân X và Y cần dùng 30 ml dung dịch NaOH 1M. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp này thu được CO2 và H2O có số mol bằng nhau. Xác định X và Y

A. HCOOC2H5 và CH3COOCH3

B. HCOOCH2CH2CH3 và HCOOCH(CH3)CH3

C. CH3COOC2H5 và C2H5COOCH3

D. CH3COOCH=CH2 và CH2=CHCOOCH3

Giải

Đốt cháy hỗn hợp 2 este đồng phân ⇒ nH2O = nCO2 ⇒ X, Y là 2 este no, đơn chức

⇒ nX = nNaOH = 0,03 mol ⇒ mX = Cách tìm công thức phân tử của este dựa vào phản ứng xà phòng hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 = 74 (C3H6O2)

⇒ X và Y là HCOOC2H5 và CH3COOCH3

Đáp án A

Bài tập vận dụng

Câu 1. Cho 26,4 gam hỗn hợp hai chất hữu cơ có cùng công thức phân tử C4H8O2 tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, thu được dung dịch X chứa 28,8 gam hỗn hợp muối và m gam ancol Y. Đun Y với dung dịch H2SO4 đặc ở nhiệt độ thích hợp, thu được chất hữu cơ Z, có tỉ khối hơi so với Y bằng 0,7. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Giá trị của m là:

A. 6,0     B. 6,4     C. 4,6     D. 9,6

Cách tìm công thức phân tử của este dựa vào phản ứng xà phòng hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 ⇒ MZ < MY ⇒ Z là anken.

Vậy MZ = MY – 18

Cách tìm công thức phân tử của este dựa vào phản ứng xà phòng hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 = 0,7

⇒ MY = 60: C3H7OH

⇒ Hỗn hợp ban đầu phải có axit C3H7COOH (x mol) và este HCOOC3H7 (y mol) thì sản phẩm mới thu được hỗn hợp muối và 1 ancol.

x + y = 0,3

mmuối = 110x + 68y = 28,8

⇒ x = 0,2 và y = 0,1

⇒ nC3H7OH = 0,1 ⇒ m = 60.0,1 = 6g

Câu 2. Hóa hơi hoàn toàn 4,4 gam một este X mạch hở, thu được thể tích hơi bằng thể tích của 1,6 gam khí oxi (đo ở cùng điều kiện). Mặt khác, thủy phân hoàn toàn 11 gam X bằng dung dịch NaOH dư, thu được 10,25 gam muối. Công thức X là :

A. C2H5COOCH3

B. C2H3COOCH3

C. HCOOC2H5

D. CH3COOC2H5

Cách tìm công thức phân tử của este dựa vào phản ứng xà phòng hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

⇒ X là C4H8O2

Thủy phân 11g X + NaOH dư → 10,25g muối

Cách tìm công thức phân tử của este dựa vào phản ứng xà phòng hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

⇒ Muối: CH3COONa

⇒ X là CH3COOCH2CH3

Câu 3. Cho 20 gam một este X (có phân tử khối là 100) 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. CH3COOCH=CHCH3

B. CH2=CHCH2COOCH3

C. CH2=CHCOOC2H5

D. C2H5COOCH=CH2

MX = 100 ⇒ CTPT: C5H8O2

nX = 0,2 mol , nNaOH = 0,3 mol

⇒ nNaOH dư = 0,3-0,2 = 0,1 mol

⇒ mrắn khan = mmuối + mNaOH dư ⇒ mmuối = 23,2 – 0,1.40 = 19,2 g

⇒ Mmuối = Cách tìm công thức phân tử của este dựa vào phản ứng xà phòng hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 =96 ⇒ CH3CH2COONa

⇒ X có cấu tạo là CH3CH2COOCH=CH2

Câu 4. Để xà phòng hóa hoàn toàn 52,8 gam hỗn hợp hai este no, đơn chức, mạch hở là đồng phân của nhau cần vừa đủ 600ml dung dịch KOH 1M. Biết cả hai este này đều không tham gia phản ứng tráng bạc. Công thức của hai este là :

A. CH3COOC2H5 và HCOOC3H7

B. C2H5COOC2H5 và C3H7COOCH3

C. HCOOC4H9 và CH3COOC3H7

D. C2H5COOCH3 và CH3COOC2H5

Este không tham gia phản ứng tráng bạc nên loại đáp án A, C

nKOH = 0,6 mol

Este no, đơn chức CnH2nO2 ⇒ neste = nKOH = 0,6 mol

⇒Meste = Cách tìm công thức phân tử của este dựa vào phản ứng xà phòng hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12 = 88 ⇒ n = 4 ⇒ C4H8O2

Đáp án D.

Câu 5. 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. CH3COOCH3

B. HCOOC3H7

C. C2H5COOCH3

D. CH2=CHCOOCH3

nNaOH = 0,1 mol ⇒ nX = 0,1 mol

Dựa vào đáp án ⇒ X là este đơn chức ⇒ nMuối = nancol = 0,1 mol

Cách tìm công thức phân tử của este dựa vào phản ứng xà phòng hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

Câu 6. Cho 6,16g este đơn chức phản ứng vừa hết dung dịch NaOH thu được 5,74g muối và 3,22g ancol Y. Tên gọi của X là:

A. etyl fomat

B. Etyl axetat

C. Vinyl fomat

D. Vinyl axetat

X thủy phân trong NaOH tạo muối và ancol ⇒ Loại C và D

Đặt CTCT este đơn chức là RCOOR’

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

BTKL: mNaOH = mmuối + mancol – meste = 2,8g

⇒ nNaOH = 0,07 mol

⇒ nmuối = nancol = nNaOH = 0,07 mol

Cách tìm công thức phân tử của este dựa vào phản ứng xà phòng hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

X có CTCT là CH3COOC2H5 (ety axetat)

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