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

Bài viết Công thức tính hiệu suất phản ứng ester hóa hay nhất, chi tiết với bài tập minh họa có lời giải sẽ giúp học sinh nắm vững Công thức tính hiệu suất phản ứng ester hóa từ đó biết cách làm bài tập về tính hiệu suất phản ứng ester hóa.

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

Phản ứng ester hóa là phản ứng thuận nghịch (xảy ra không hoàn toàn) nên thường đi kèm với hiệu suất phản ứng. Cách tính hiệu suất phản ứng ester hóa như thế nào? Bài viết dưới đây sẽ giúp các em học tốt dạng bài này.

1. Công thức tính hiệu suất phản ứng ester hóa

Phương trình phản ứng điều chế ester đơn chức từ carboxylic acid đơn chức và ancol đơn chức có dạng:

Trong đó:     R là gốc hydrocarbon, 

                     R’ là gốc hydrocarbon, R’ ≠ H

Theo phương trình:

- Tính hiệu suất theo chất phản ứng (tính theo chất có khả năng phản ứng hết)

- Tính hiệu suất theo chất sản phẩm:

- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

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

A. 50%                            

B. 62,5%                         

C. 55%                            

D. 75%

Hướng dẫn giải

→ Đáp án B.

2. Bạn nên biết

Nếu đề bài cho hiệu suất (H%) yêu cầu tính m, V,...

Bước 1: Tính m, V,... (theo phương trình).

Bước 2: Áp dụng quy tắc phải nhân – trái chia

+ Nếu m, V của sản phẩm (bên phải) thì nhân kết quả ở bước 1 với hiệu suất.

+ Nếu m, V,... của chất phản ứng (bến trái) thì chia kết quả ở bước 1 cho hiệu suất.

3. Kiến thức mở rộng

Điều chế ester đa chức

Trong đó:     R là gốc hydrocarbon, 

                    R’ là gốc hydrocarbon, R’ ≠ H

                    n, m lần lượt là số chức axit, ancol.

Xét tỉ lệ:

Chú ý:

- Tính theo phương trình hóa học phải tính theo chất có khả năng phản ứng hết.

-  Phản ứng ester hóa là phản ứng thuận nghịch (phản ứng không hoàn toàn).

4. Bài tập minh họa

Câu 1: Cho ethyl alcohol tác dụng với acetic acid thì thu được 22,0 gam ester, H = 25%. Khối lượng ancol phản ứng là

A. 26,0 gam.                   B. 46,0 gam.              C. 92,0 gam.              D. 11,5 gam

Hướng dẫn giải

→ Đáp án B

Câu 2: Cho 0,1 mol glycerol (C₃H₅(OH)₃) phản ứng với 0,15 mol axit acrylic (CH₂ = CHCOOH) có H₂SO₄ đặc với hiệu suất là 60% thu được m gam este  X. Giá trị của m là: 

A. 7,62g                 B. 15,24g                 C. 21,167g            D. 9,62g

Hướng dẫn giải

→ axit có khả năng hết.

Theo phương trình n _{ester lý thuyết} = n _axit =  0,05 mol

→ n _{ester thực tế} = 0,6.0,05 = 0,03 mol

→ m _{ester thực tế}= 254.0,03 = 7,62 gam

→ Đáp án A

5. Bài tập bổ sung

Câu 1: 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 2: 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 3: 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.

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: 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.

Xem thêm các Công thức Hóa học lớp 12 quan trọng hay khác:

• Công thức phản ứng xà phòng hóa ester

• Công thức phản ứng xà phòng hóa chất béo

• Công thức bài toán đốt cháy ester

• Công thức bài toán đốt cháy chất béo

• Công thức đốt cháy glucose

---