Hiệu suất phản ứng Este hóa

Để học tốt môn Hóa học lớp 12

VnDoc xin giới thiệu tới bạn đọc Hiệu suất phản ứng Este hóa. Mời các bạn tham khảo để giải bài tập Hóa học 12 hiệu quả hơn.

Hóa học 12: Hiệu suất phản ứng Este hóa

A. Phương pháp và ví dụ
B. Bài tập trắc nghiệm

A. Phương pháp và 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

Hiệu suất phản ứng Este hóa

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

Hiệu suất phản ứng Este hóa

Ví dụ minh họa

Bài 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:

Hướng dẫn:

n_glixerol = 0,1 mol

n_{axit axetic} = 1 mol

Hiệu suất phản ứng Este hóa

Từ PT: m_este = 0,1.218 = 21,8g

Thực tế: m_este = 17,44g

Hiệu suất: H% = 17,44/21,8.100 = 80%

Bài 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?

Hướng dẫn:

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 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

Hướng dẫn:

Gọi công thức tương đương của hai axit là:

Vì số mol hai aixt bằng nhau nên: Hiệu suất phản ứng Este hóa

Hiệu suất phản ứng Este hóa

Do vậy tính sản phẩm theo số mol axit

Hiệu suất phản ứng Este hóa

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

B. Bài tập trắc nghiệm

Bài 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

Đáp án: A

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

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

⇒ M_este = 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 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

Đáp án: A

Ta có: $n_{CH_3COOC_2H_5}$ $n_{CH_3COOC_2H_5}$ = 8,8/88 = 0,1 (mol) và n_NaOH = 0,2 x 0, 2 = 0,04 (mol)

Phản ứng

⇒ $m_{CH_3COONa}$ $m_{CH_3COONa}$ = 0,04 x 82 = 3,28 (gam)

Bài 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%

Đáp án: C

Ta có: $n_{CH_3COOH}$ $n_{CH_3COOH}$ = 12/60 = 0, 2 (mol) và $n_{C_2H_5OH}$ $n_{C_2H_5OH}$ = 13,8/46 = 0, 3 (mol) > 0,2

⇒ Hiệu suất tính theo số mol axit phản ứng:

Từ (*) ⇒ m_este = 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 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.

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 este 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 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.

Đáp án: B