VnDoc.com

Phương pháp điều chế và ứng dụng của Ester

Để học tốt môn Hóa học lớp 12

Bài trước

Tải về

Bài sau

Lớp: Lớp 12

Môn: Hóa Học

Dạng tài liệu: Chuyên đề

Bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống

Loại File: PDF

Phân loại: Tài liệu Tính phí

Ester là một trong những hợp chất hữu cơ quan trọng, thường xuất hiện trong chương trình Hóa học phổ thông cũng như trong các lĩnh vực thực tiễn như công nghiệp, mỹ phẩm và thực phẩm. Việc hiểu rõ phương pháp điều chế và ứng dụng của ester không chỉ giúp học sinh nắm chắc kiến thức lý thuyết mà còn mở rộng tư duy vận dụng vào các bài toán thực tế.

Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn toàn diện về cách điều chế ester qua phản ứng este hóa, đồng thời khám phá những ứng dụng phong phú của chúng trong đời sống hằng ngày.

Hóa học 12: Phương pháp điều chế và ứng dụng của Ester

A. Phương pháp giải điều chế và ứng dụng của Este
- 1. Điều chế ester
- 2. Ứng dụng của ester
B. Câu hỏi minh họa điều chế và ứng dụng của Este

A. Phương pháp giải điều chế và ứng dụng của Este

1. Điều chế ester

* Phản ứng giữa acid và rượu

- Từ acid đơn chức và rượu đơn chức:

RCOOH + R’OH RCOOR’ + H₂O

HCl + ROH RCl + H₂O

- Từ acid đơn chức và rượu đa chức:

nRCOOH + R’(OH)_n (RCOO)_nR’ + nH₂O

- Từ acid đa chức và rượu đơn chức:

R(COOH)_n + nR’OH R(COOR’)_n + nH₂O

- Từ acid đa chức và rượu đa chức:

mR(COOH)_n + nR’(OH)_m R_m(COO))_nmR'_n + nmH₂O

* Phản ứng giữa anhydride acid và rượu

(RCO)₂O + R’OH RCOOR’ + RCOOH.

*Phản ứng giữa acid và hydrocarbon chưa no

RCOOH + CH≡CH RCOOCH=CH₂

*Phản ứng giữa muối sodium của acid và dẫn xuất halogen

RCOONa + R’X ⟶ RCOOR’ + NaX.

* Lưu ý: Điều chế ester của phenol

- Các ester chứa gốc phenyl không điều chế được bằng phản ứng của carboxylic Acid với phenol mà phải dùng anhydride acid hoặc clorua axit tác dụng với phenol.

(CH₃CO)₂O + C₆H₅OH → CH₃COOC₆H₅ + CH₃COOH

2. Ứng dụng của ester

Các ester có mùi thơm, không độc, được dùng làm chất tạo hương trong công nghiệp thực phẩm (ethyl butyrate, benzyl acetate,...), mĩ phẩm (linalyl acetate, geranyl acetate,...).
Một số polymer có nhóm chức ester được dùng để sản xuất chất dẻo (poly(methyl methacrylate)), sơn tường (polyacrylate).
Một số hợp chất chứa nhóm chức ester được dùng làm dược phẩm (aspirin, methyl salicylate,...). Các ester có phân tử khối thấp được dùng làm dung môi để tách, chiết chất hữu cơ (ethyl acetate), pha sơn (butyl acetate),...

B. Câu hỏi minh họa điều chế và ứng dụng của Este

Câu 1. Isopropyl formate được điều chế từ

A. Formic acid và Methyl alcohol.

B. Formic acid và Propan-1-ol.

C. Acetic acid và Propan-1-ol.

D. Propanoic acid và Methyl alcohol.

Xem đáp án

Đáp án B: HCOOH + C₃H₇OH $\overset{H_{2} SO_{4} , t^{o} }{\rightleftharpoons}$ $\overset{H_{2} SO_{4} , t^{o} }{\rightleftharpoons}$HCOOC₃H₇ + H₂O

Câu 2. Thủy phân ester C₄H₆O₂ (xúc tác acid) được hai chất hữu cơ X, Y. Từ X có thể điều chế trực tiếp ra Y. Vậy X là:

A. Acetaldehyde.

B. Ethylic alcohol.

C. Acetic acid.

D. Formic acid.

Xem đáp án

Đáp án A

CH₃COOCH=CH₂ + H₂O $\overset{t^{o} }{\rightleftharpoons}$ $\overset{t^{o} }{\rightleftharpoons}$CH₃COOH (Y) + CH₃CHO (X)

CH₃CHO + 1/2 $\overset{H+}{\rightarrow}$ $\overset{H+}{\rightarrow}$CH₃COOH

Câu 3. Thủy phân ester E có công thức phân tử C₄H₈O₂ với xúc tác acid vô cơ loãng, thu được hai sản phẩm hữu cơ X, Y (chỉ chứa các nguyên tử C, H, O). Từ X có thể điều chế trực tiếp ra Y. Este E là:

A. propyl fomat.

B. ethyl acetate.

C. Isopropyl formate.

D. Methyl propionate.

Xem đáp án

Đáp án B

X là C₂H₅OH

Y là CH₃COOH

Ester ban đầu là CH₃COOC₂H₅. Từ X lên men giấm tạo ra Y.

CH₃COOC₂H₅ + H₂O $\overset{H+}{\rightarrow}$ $\overset{H+}{\rightarrow}$CH₃COOH (Y) + C₂H₅OH (X)

C₂H₅OH + O₂ → CH₃COOH + H₂O

Câu 4. Phương pháp thường dùng để điều chế ester của alcohol là:

A. Đun hồi lưu alcohol với acid hữu cơ, có H₂SO₄ đặc xúc tác.

B. Thực hiện phản ứng xà phòng hóa.

C. Cho Anhydrides Acid hoặc Hydrogen chloride tác dụng với alcohol.

D. Thực hiện phản ứng khử.

Xem đáp án

Đáp án A

Câu 5. Để điều chế Phenyl acetate có thể dùng phản ứng nào sau đây?

A. CH₃COOH + C₆H₅OH → CH₃COOC₆H₅ + H₂O

B. CH₃OH + C₆H₅COOH → C₆H₅COOCH₃ + H₂O

C. (CH₃CO)₂O + C₆H₅OH → CH₃COOC₆H₅ + CH₃COOH

D. CH₃COOH + C₆H₅Cl → CH₃COOC₆H₅ + HCl

Xem đáp án

Đáp án C

Các ester chứa gốc phenyl không điều chế được bằng phản ứng của carboxylic acid với phenol mà phải dùng Anhydride acetic hoặc Hydrogen chloride tác dụng với phenol.

(CH₃CO)₂O + C₆H₅OH → CH₃COOC₆H₅ + CH₃COOH

Câu 6. Cho sơ đồ điều chế chất E từ metan như sau:

Methane A → B → C → D E

Vậy chất E là:

A. C₂H₅OH

B. CH₃COOH

C. HCOOCH₃

D. CH₃CHO

Xem đáp án

Đáp án B

CH₄ + Cl₂ $\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}$ $\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}$ CH₃Cl + HCl

CH₃Cl + NaOH → CH₃OH + NaCl

CH₃OH + 1/2O₂ $\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}$ $\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}$ HCHO

HCHO + 1/2 O₂ $\overset{Mn^{2+}, t^{\circ } }{\rightarrow}$ $\overset{Mn^{2+}, t^{\circ } }{\rightarrow}$ HCOOH

HCOOH + CH₃OH $\overset{H_{2} SO_{4} }{\rightarrow}$ $\overset{H_{2} SO_{4} }{\rightarrow}$ HCOOCH₃ + H₂O

B E

Câu 7. Dầu chuối được dùng trong thực phẩm là ester có tên:

A. Isoamyl acetate

C. Ethyl butyrate

B. Methyl fomate

D. geranyl acetate l

Xem đáp án

Đáp án A

Câu 8. Khi nói về ứng dụng của ester, phát biểu nào sau đây là đúng:

A. Một số ester có mùi thơm được dùng trong công nghiệp thực phẩm và mĩ phẩm.

B. Ester được dùng làm dung môi do có khả năng tan tốt trong nước.

C. Poly(methyl methacrylate) được dùng làm chất hóa dẻo và dược phẩm.

D. Isoamyl acetate là ester có mùi hoa hồng, được ứng dụng trong công nghiệp mĩ phẩm.

Xem đáp án

Đáp án A

B. Sai: Ester có khả năng hòa tan tốt các chất hữu cơ nên được dùng làm dung môi

C. Sai: Poly(methyl methacrylate) được dùng làm thủy tinh hữu cơ

D. Sai: Isoamyl acetate là ester có mùi chuối

Câu 9. Ester được dùng làm dung môi là do:

A. Ester thường có mùi thơm dễ chịu.

B. Ester có khả năng hòa tan tốt các chất hữu cơ, kể cả hợp chất cao phân tử.

C. Ester có nhiệt độ sôi thấp.

D. Ester là chất lỏng, nhẹ hơn nước, rất ít tan trong nước.

Xem đáp án

Đáp án B

Ester có khả năng hòa tan tốt các chất hữu cơ, kể cả hợp chất cao phân tử nên được dùng làm dung môi.

Câu 10. Thuỷ tinh hữu cơ có thể được điều chế từ monome nào sau đây?

A. Acrylic acid

B. Methyl methacrylate

C. Methacrylic acid

D. Ethylene

Xem đáp án

Đáp án B

Poly (Methacrylic acid) và Poly(methyl methacrylate) dùng làm thủy tinh hữu cơ.

Poly (vinyl acetate) dùng làm chất dẻo, hoặc thủy phân thành Poly(vinyl alcohol) dùng làm keo dán.

Câu 11. Thuỷ phân hoàn toàn 3,7 gam chất X có công thức phân tử C₃H₆O₂ trong 100 gam dung dịch NaOH 4%, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 5,4 gam chất rắn. Công thức cấu tạo của X là

A.HCOOC₂H₅.

B.HCOOC₃H₇.

C.CH₃COOCH₃.

D. CH₃COOC₂H₅

Xem đáp án

Đáp án A

Câu 12. Chất nào sau đây khi thủy phân trong môi trường kiềm tạo các chất đều có khả năng tham gia phản ứng tráng gương?

A. CH₃COOCH₃

B. HCOOCH₃

C. CH₃COOCH=CH₂

D. HCOOCH=CH₂

Xem đáp án

Đáp án D

A. CH₃COOCH₃ + H₂O $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ CH₃COOH + CH₃OH

=> CH₃COOH và CH₃OH đều không có phản ứng tráng gương

B. HCOOCH₃+ H₂O $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ HCOOH + CH₃OH

=> CH₃OH không có phản ứng tráng gương

C. CH₃COOCH=CH₂ + H₂O $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ CH₃COOH + CH₃CHO

=> CH₃COOH không có phản ứng tráng gương

D. HCOOCH=CH₂ + H₂O $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ $\overset{t^{o} }{\rightarrow}$ HCOOH + CH₃CHO

=> HCOOH và CH₃CHO đều có phản ứng tráng gương

Câu 13. Hai chất hữu cơ X và Y đều có khối lượng phân tử bằng 60. Chất X có khả năng phản ứng với Na, NaOH và Na₂CO₃. Chất Y phản ứng được với dung dịch NaOH (đun nóng) nhưng không phản ứng với Na. CTCT của X và Y lần

A. CH₃-COOH, CH₃-COO-CH₃.

B. (CH₃)₂CH-OH, H-COO-CH₃.

C. H-COO-CH₃, CH₃-COOH.

D. CH₃-COOH H-COO-CH₃

Xem đáp án

Đáp án D

X1 có khả năng phản ứng với Na, NaOH, Na₂CO₃ => X1 là acid => X1: CH₃COOH

X2 phản ứng với NaOH (đun nóng) nhưng không phản ứng với Na => X₂ là ester

=> X₂: HCOOCH₃

Câu 14. Xà phòng hóa 36,4 kg một chất béo có chỉ số acid bằng 4 thì cần dùng vừa đúng 7,366 kg KOH. Nếu hiệu suất của các phản ứng đều đạt là 100% thì khối lượng của xà phòng thu được là:

A. 39,765kg

B. 39,719kg

C. 31,877kg

D. 43,689 kg

Xem đáp án

Đáp án A

3KOH +(RCOO)₃C₃H₅ → 3RCOOK + C₃H₅(OH)₃ (1)

KOH + R'COOH → R'COOK + H₂O (2)

n_{KOH (2)} = (4/35).10-3. 36,4.10-3 = 2,6 mol

⇒ n_KOH (1) = (7,366.10-3)/56 - 2,6

BTKL: m_KOH + m_CB = m_{xà phòng} + m_C3H5(OH)3 + m_H2O

⇔ 7,366 + 36,4 = m_{xà phòng} + (n_KOH (1). 1/3. 92 + n_KOH (2).18).10-3 (kg)

⇔ m_{xà phòng} = 39,765 kg

Câu 15. Ứng dụng nào sau đây không phải của ester?

A. Dùng làm dung môi (pha sơn tổng hợp)

B. Dùng trong công nghiệp thực phẩm (kẹo, bánh, nước giải khát) và mĩ phẩm (xà phòng, nước hoa…)

C. HCOOR trong thực tế dùng để tráng gương, phúc

D. Poly(vinyl acetate) dùng làm chất dẻo hoặc thủy phân thành Poly(vinyl alcohol) dùng làm keo dán

Xem đáp án

Đáp án C

Các ứng dụng của este bao gồm:

Dùng làm dung môi (pha sơn tổng hợp);

Dùng trong công nghiệp thực phẩm (kẹo, bánh, nước giải khát) và mĩ phẩm (xà phòng, nước hoa…);

Poli(vinyl axetat) dùng làm chất dẻo hoặc thủy phân thành Poly(vinyl alcohol) dùng làm keo dán

...........................................

Mời các bạn tham khảo thêm các bài viết dưới đây của chúng tôi:

Tải về

Chọn file muốn tải về: