Tìm công thức phân tử của Este dựa vào phản ứng xà phòng hóa
VnDoc xin giới thiệu tới bạn đọc Tìm công thức phân tử của Este dựa vào phản ứng xà phòng hóa. Nội dung tài liệu chắc chắn sẽ giúp các bạn giải bài tập Hóa học lớp 12 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.
Hóa học 12: Tìm công thức phân tử của Este dựa vào phản ứng xà phòng hóa
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 
RCOONa + R’CH2CHO
RCOOC=C(R2)– R1 + NaOH RCOONa + R2 – CO – R1
+ Este của phenol khi thủy phân trong kiềm khi đó nNaOH > neste do:
RCOOC6H5 + NaOH RCOONa + C6H5OH
C6H5OH + NaOH 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 = 
= 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
⇒ MZ < MY ⇒ Z là anken.
Vậy MZ = MY – 18
⇒ 
= 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
⇒ 
\(n_{C_3H_7OH}\) = 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
⇒ X là C4H8O2
Thủy phân 11g X + NaOH dư → 10,25g muối
⇒ 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 = 
=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 = 
= 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
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
X có CTCT là CH3COOC2H5 (ety axetat)
- Dạng bài tập phản ứng thủy phân Este
- Bài tập phản ứng thủy phân Este đa chức
- Dạng bài tập phản ứng Este hóa
- Dạng bài tập phản ứng khử Este
- Phương pháp điều chế và ứng dụng của Este
- Bài tập về Este đa chức
- Tìm công thức phân tử của Este dựa vào phản ứng đốt cháy
Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn Tìm công thức phân tử của Este dựa vào phản ứng xà phòng hóa. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Toán lớp 12, Giải bài tập Hóa học lớp 12, Giải bài tập Vật Lí 12, Tài liệu học tập lớp 12 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.
