Este tính chất hóa học, tính chất vật lí, điều chế và ứng dụng Este - Hóa 12 bài 1

• Đề bài: Hãy điền chữ Đ (đúng) hoặc S (sai) trong mỗi ô trống bên cạnh các câu sau:

a) Este là sản phẩm của phản ứng giữa axit và ancol.

b) Este là hợp chất hữu cơ trong phân tử có nhóm COO^-.

c) Este no, đơn chức, mạch hở có công thức phân tử C_nH_2nO₂, với n≥2.

d) Hợp chất CH₃COOC₂H₅ thuộc loại este.

e) Sản phẩm của phản ứng giữa axit và ancol là este. 

• Lời giải:

a) S vì có một số este được điều chế bằng phương pháp điều chế riêng, ví dụ: vinyl axetat.

b) S vì phân tử este không có nhóm COO^- (chỉ có RCOO^-)

c) Đ

d) Đ

e) S vì axit có thể là axit vô cơ. Câu đúng phải là: "Sản phẩm của phản ứng giữa axit cacboxylic và ancol là este."

• Đề bài: Ứng với công thức C₄H₈O₂ có bao nhiêu este là đồng phân của nhau?

A.2    B.3    C.4    D.5

• Lời giải:

- Đáp án: C

+ Các công thức este là đồng phân C₄H₈O₂:

HCOOCH₂-CH₂-CH₃: n-propyl fomiat

HCOOCH(CH₃)(CH₃): isopropyl fomiat

CH₃COOCH₂-CH₃: Etyl axetat

CH₃-CH₂COOCH₃: Metyl propionat

• Đề bài: Chất X có CTPT C₄H₈O₂. Khi X tác dụng với dung dịch NaOH sinh ra chất Y có công thức C₂H₃O₂ Na. Công thức cấu tạo của X là:

A. HCOOC₃H₇       B. C₂H₅COOCH₃

C. CH₃COOC₂H₅       D. HCOOC₃H₅

• Lời giải:

- Đáp án: C

+ Theo bài ra Y có CTPT C₂H₃O₂Na ⇒ CTCT của Y là CH₃COONa

 Như vậy X là : CH₃COOC₂H₅ (Etyl axetat)

• Đề bài: Khi thủy phân este X có công thức phân tử C₄H₈O₂ trong dung dịch NaOh thu được hỗn hợp 2 chất hữu cơ Y, Z trong đó Z có tỉ khối hơi so với H₂ bằng 23. Tên của X là:

A. Etyl axetat        B. Metyl axetat.

C. Metyl propionat        D. Propyl fomat.

• Lời giải:

- Đáp án: A

- Vì Z có tỉ khối hơi so với H₂ nên suy ra Z có thể ở dạng hơi. Do đó, Z là rượu.

- Theo bài ra CTPT của este X có dạng C_nH_2nO₂ nên X là este no đơn chức mạch hở. Do đó, Z là rượu no đơn chức. Ta gọi CTPT của Z là C_mH_{2m + 2}O

 Theo bài ra, ta có: 

⇒ M_Z = 14m + 18 = 46 ⇒ m = 2 ⇒ Z là C₂H₅OH (rượu etylic)

⇒ X là: CH₃COOC₂H₅ (etyl axetat)

• Đề bài: Đốt cháy hoàn toàn 7,4 gam este X đơn chức thu được 6,72 lít CO₂ (đktc) và 5,4 gam nước.

a) Xác định công thức phân tử của X.

b) Đun 7,4 gam X trong dung dịch NaOH vừa đủ đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 3,2 gam ancol Y và một lượng muối Z. Viết công thức cấu tạo của X và tính khối lượng của Z.

• Lời giải:

a) Ta có:

- Số mol CO₂: n_CO2= 6,72/22,4 = 0,3 (mol)

- Số mol nước là: n_H2O = 5,4/18 = 0,3 (mol)

- Vì n_CO2 = n_H2O ⇒ X là este no đơn chức mạch hở. Gọi CTPT của este X là C_nH_2nO₂

 C_nH_2nO₂ + [(3n-2)/2]O₂  nCO₂ + nH₂O

  1 mol                         n mol

  ? mol                        0,3 mol

- Theo PTPƯ: n_este =0,3/n ⇒ M_este = 7,4/(0,3/n) = (74n)/3

⇔ 3(14n + 32) = 74n ⇒  n = 3

⇒ Công thức phân tử của este X là C₃H₆O₂

b) Ta có: n_x = m/M = 7,4/74 = 0,1 (mol).

- Ta gọi CTPT của X là RCOOR'_, PTPƯ:

RCOOR' + NaOH → RCOONa + R'OH

⇒ n_R'OH = n_X = 0,1.

Y là rượu R'OH, Z là muối RCOONa

Vì este X là no đơn chức nên Y cũng là rượu no đơn chức. Gọi CTPT của Y là C_mH_2m+2O

M_y = 3,2/0,1 = 32 ⇔ 14m + 18 = 32 ⇒ m = 1

⇒ Y là: CH₃OH

Do đó este X là: CH₃COOCH₃ và muối Z là: CH₃COONa.

n_Z = 0,1 (mol) ⇒  m_Z = 0,1.82 = 8,2 (g)

Công thức cấu tạo của X: CH₃-C(=O)-O-CH₃

• Đề bài: Làm bay hơi 7,4 gam một este A no, đơn chức thu được một thể tích hơi bằng thể tích của 3,2 gam khí oxi ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất.

a) Tìm công thức phân tử của A.

b) Thực hiện phản ứng xà phòng hóa 7,4 gam A với dung dịch NaOH để phản ứng hoàn toàn thu được sản phẩm có 6,8 gam muối. Tìm công thức cấu tạo, gọi tên A.

• Lời giải:

a) Theo bài ra, số mol O₂: n_O2 = m/M = 3,2/32 = 0,1 (mol)

Vì A và O₂ có cùng thể tích và ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất nên n_A = n_O2 = 0,1 (mol)

⇒ M_A = 7,4/0,1 = 74 g/mol.

Vì A là este no đơn chức nên có CTPT là C_nH_2nO₂ (n ≥ 2)

Ta có: M_CnH2nO2 = 12n + 2n + 32 = 74 ⇒ n = 3

⇒ CTPT của A là: C₃H₆O₂

b) Gọi CTPT của A là RCOOR' ta có PTPƯ xà phòng hoá

RCOOR' + NaOH  RCOONa + R'OH

Theo PTPƯ: n_RCOONa = n_A = 0,1 mol

⇒ M_(RCOONa) = 6,8/0,1 = 68 g/mol

M_{(RCOONa )} = M_R + 12+32+23 = M_R + 67 = 68 → R = 1

⇒ R là H (hay muối là HCOONa)

⇒ CTCT của A là: HCOOC₂H₅ (etyl fomat).

• Đề bài: Phản ứng thủy phân của este trong môi trường axit và môi trường bazơ khác nhau ở điểm nào?

• Lời giải:

- Phản ứng thủy phân este trong môi trường axit là phản ứng thuận nghịch, este vẫn còn và nổi lên trên bề mặt dung dịch.

 CH₃COOC₂H₅ + H₂O  CH₃COOH + C₂H₅OH (có xúc tác t⁰, H₂SO₄)

- Phản ứng thủy phân este trong môi trường kiềm là phản ứng một chiều, este phản ứng hết. Phản ứng này còn được gọi là phản ứng xà phòng hóa.

 CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COOH + C₂H₅OH (có xúc tác t⁰)

• Đề bài: Khi thủy phân hoàn toàn 8,8 gam một este đơn chức mạch hở X với 100 ml dung dịch KOH 1M (vừa đủ) thu được 4,6 gam một ancol Y. Tên gọi của X là:

A. etyl fomiat.   B. etyl propionat.   C. etyl axetat.   D. propyl axetat.

• Lời giải:

- Đáp án: C

- Gọi CTPT của este là RCOOR'

- Theo bài ra, số mol KOH: n_KOH = V.C_M = 0,1.1 = 0,1 (mol)

 RCOOR' + KOH  RCOOK + R'OH

- Theo PTPƯ: n_RCOOR1 = n_KOH = 0,1 mol.

 M_(RCOOR') = 8,8/0,1 = 88 g/mol

⇒ R + 44 + R' = 88     (1)

M_(R'OH) = 4,6/0,1 = 46 g/mol

⇒ R' + 17 = 46          (2) 

Từ (2) ⇒ R' = 29 (C₂H₅-)

Thế vào (1) ⇒ R = 15 (CH₃-)

⇒ Công thức cấu tạo là: CH₃COOC₂H₅ (Etyl axetat)