Tổng Hợp

Phản Ứng Este Hóa Là Gì? Phương pháp Giải Bài Tập Este Hóa – WElearn Gia Sư

Posted on by Hoài Thương

Trong phần hóa hữu cơ, người mua sẽ được học về phản ứng este hóa. Đây là tri thức siêu quan yếu trong môn Hóa Học và xuất hiện nhiều trong những đề thi. Vì thế, bạn cần 5 vững tri thức về phản ứng este hóa cũng như luyện tập nhuần nhuyễn những bài tập về phản ứng este hóa. Sau đây WElearn sẽ tổng hợp bộ lý thuyết về phản ứng este hóa cùng có bí quyết giải bài tập este hóa.

Xem thêm: Gia sư Hóa Dạy Kèm Môn Hóa Tại Nhà

1. Phản ứng este hóa là gì?

Phản ứng este hóa là phản ứng giữa axit cacboxylic và ancol trong điều kiện nhiệt độ, có H2SO4 đặc khiến xúc tác. Trong điều kiện ấy, đồng thời xảy ra phản ứng thủy phân este trong môi trường axit, tạo ra axit và ancol ban đầu. Phản ứng este hóa và phản ứng thủy phân este trong axit là phản ứng thuận nghịch, hiệu suất phản ứng H <100%.

1.1. Phương trình tổng quát của phản ứng este hóa

  • R(COOH)x + R′(OH)t ⇌ Ry(COO)xy R′x + xyH2O (xúc tác H2SO4, t∘)

Giả dụ axit cacboxylic và ancol tham dự phản ứng đều thuộc loại đơn chức (hay gặp) thì phản ứng có phương trình dạng:

  • RCOOH + R′OH ⇌ RCOOH + H2O (xúc tác H2SO4,t∘)

H2SO4 đặc trong phản ứng này bên cạnh vai trò là xúc tác của phản ứng còn khiến nhiệm vụ hút nước.

Dí dụ:

  • C2H5OH + CH3COOH ⇌ (H+, lớn) H2O + CH3COOC2H5
  • CH3OH + CH3COOH ⇌ (H+, lớn) CH3COOCH3 + H2O

1.2. Cơ chế của phản ứng este hóa

Cơ chế phản ứng là quy trình diễn ra phản ứng, đây là phần tri thức nâng cao, những bạn nào học chương trình Hóa Học nâng cao thì siêu cần nên tìm hiểu về cơ chế của phản ứng este hóa.

2. Hiệu suất phản ứng este hóa

2.1. Bài toán hiệu suất thuận

  • Đề bài cho số liệu của chất tham dự phản ứng, bắc buộc đi tìm những chất tạo thành (siêu phẩm).

Công thức tính: H% = (mtt/mlt)*100hoặc H% = (npu/mbd)*100

  • Luôn luôn lấy số liệu của siêu phẩm để tính cho bài toán.
  • Giả dụ bài toán cho hiệu suất thì sau thời điểm tính toán chỉ cần nhân có hiệu suất suy ra kết quả cần tìm.
Xem Thêm  Phương pháp Monte Carlo (Monte Carlo Simulation) là gì? Bí quyết dùng trong đầu tư

2.2. Bài toán hiệu suất nghịch

Đề bài cho số liệu siêu phẩm, bắc buộc tính khối lượng những chất tham dự phản ứng.

Công thức tính: H% = (mtt/mlt)*100hoặc H% = (npu/mbd)*100

Lưu ý:

  • Giả dụ bài toán đã cho hiệu suất thì sau thời điểm tính toán xong chỉ cần chia kết quả cho hiệu suất suy ra kết quả cần tìm
  • Lúc đề bài cho chất tham dự ban đầu có chứa bao nhiêu phần trăm tạp chất ⇒ lượng chất tham dự thực tế = lượng chất cho trong đề. (100 – % tạp chất.
  • Đề bài cho sự hao hụt trong quy trình phản ứng/ chế tạo thì lượng chất thực tế phản ứng = lượng chất trong đề bài.(100% – % hao hụt).
  • Hiệu suất tính theo chất dư ít hơn.
  • Lúc đề bài cho quy trình gồm n giai đoạn, từng giai đoạn có hiệu suất H1,H2,…,Hn,… thì hiệu suất của toàn quy trình là H=H1.H2….Hn

3. Phản ứng xà phòng hóa este

  • Phản ứng xà phòng hóa là quy trình thủy phân este trong môi trường kiềm, tạo thành ancol và muối cacboxylat.
  • Phản ứng xà phòng hóa là phản ứng 1 chiều, nhưng phản ứng có thể xảy ra hoàn toàn hoặc ko hoàn toàn. Hiệu suất phản ứng H≤1, H = 1: phản ứng xảy ra hoàn toàn.

Phương trình tổng quát

Ry(COO)xy R′x + xyNaOH → y(COONA)x + R′(OH)y

m (chất rắn sau phản ứng) = m (muối) + m (kiềm dư)

Sở hữu este đơn chức: n (este phản ứng) =nNaOH (phản ứng) = n (muối) = n (ancol)

4. Bài tập về phản ứng este hóa và bí quyết giải

Dạng 1: Tính hằng số cân bằng

Phương pháp tính hằng số cân bằng:

Kc = ([RCOOR′] [H2O]) / ([RCOOH][R′OH]) = x^2 / [(a−x)(b−x)]

Bài tập thí dụ: Cho biết hằng số cân bằng của phản ứng este hóa: R − COOH + R′OH ⇌ R − COOR′ + H2O; có Kc = 4. Giả dụ cho hỗn tạp cùng số mol axit và ancol tác dụng có nhau thì lúc phản ứng este hóa đạt tới trạng thái cân bằng thì có bao nhiêu phần trăm ancol và axit đã bị este hóa?

Giải:

Ta có:

[R1COOR2] = [H2O] = x

[R1COOH] = [R2OH] = a – x

Kc = ([R1COOR2] . [H2O]) / ([R1COOH] . [R2OH]) = x^2 / (a-x)^2 = 4

⇒ x = 2(a-x) ⇔ 3x = 2a ⇒ xa = 23 = 0,667

Xem Thêm  Chỉ số P/E là gì? Chỉ số P/E như thế nào là phải chăng? (+Thí dụ)

Vậy lúc phản ứng este hóa đạt tới trạng thái cân bằng thì có 66,67% ancol và axit đã bị este hóa.

Dạng 2: Tìm hiệu suất phản ứng este hóa

Phương pháp tính hiệu suất phản ứng este hóa:

Bài tập thí dụ: Trộn 20 ml cồn etylic 92o có 300 ml axit axetic 1M thu được hỗn tạp X. Cho H2SO4 đặc vào X rồi đun nóng, sau 1 thời kì 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 ?

Giải:

Ban đầu số mol ancol nhiều hơn số mol axit suy ra ancol dư, hiệu suất phản ứng tính theo axit.

Theo (1) số mol axit và ancol tham dự phản ứng là 0,24 mol. Vậy hiệu suất phản ứng là :

H = 0,24/0,3 x 100 = 80%.

Bài tập vận dụng

Bài 1: Este phenyl axetat CH3COOC6H5 được điều chế bằng phản ứng nào ?

A. CH3COOH + C6H5OH (xt, lớn).

B. CH3OH + C6H5COOH (xt, lớn).

C. (CH3CO)2O + C6H5OH (xt, lớn).

D. CH3OH + (C6H5CO)2O (xt, lớn).

Bài 2: Phương pháp nào sau đây dùng để điều chế etyl axetat ?

A. Đun hồi lưu hỗn tạp etanol, giấm và axit sunfuric đặc.

B. Đun hồi lưu hỗn tạp axit axetic, rượu trắng và axit sunfuric.

C. Đun hỗn tạp etanol, axit axetic và axit sunfuric đặc trong li thuỷ tinh chịu nhiệt.

D. Đun hồi lưu hỗn tạp etanol, axit axetic và axit sunfuric đặc.

Bài 3: Hỗn tạp M gồm ancol no, đơn chức X và axit cacboxylic đơn chức Y, đều nguồn hở và có cùng số nguyên tử C, tổng số mol của 2 chất là 0,5 mol (số mol của Y lớn hơn số mol của X). Giả dụ đốt cháy hoàn toàn M thì thu được 33,6 lít khí CO2 (đktc) và 25,2 gam H2O. Mặt khác, giả dụ đun nóng M có H2SO4 đặc để thực hành phản ứng este hoá (hiệu suất là 80%) thì số gam este thu được là

A. 22,80 B. 34,20 C. 27,36 D. 18,24

Bài 4: X là hỗn tạp gồm HCOOH và CH3COOH (tỉ lệ mol 1:1). Lấy 21,2 gam X tác dụng có 23 gam C2H5OH (xúc tác H2SO4 đặc, đun nóng) thu được m gam hỗn tạp este (hiệu suất este hóa đều đạt 80%). Giá trị m là

Xem Thêm  Giá bể Hải Phòng – TOP 7 địa điểm ăn NGON – RẺ nhất đất cảng

A. 40,48 gam.

B. 23,4 gam.

C. 48,8 gam

D. 25,92 gam.

Bài 5: 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.

Bài 6: Cho 45 gam axit axetic phản ứng có 69 gam etanol (có H2SO4 đặc khiến xúc tác) đun nóng, thu được 41,25 gam este. Hiệu suất của phản ứng este hoá là:

A. 62,50%. B. 50,00% C. 40,00% D. 31,25%.

Bài 7: Cho 45 gam axit axetic phản ứng có 69 gam etanol (có H2SO4 đặc khiến xúc tác) đun nóng, thu được 41,25 gam este. Hiệu suất của phản ứng este hoá là:

A. 62,50%. B. 50,00%. C. 40,00%. D. 31,25%.

Bài 8: Lúc đun nóng 25,8 gam hỗn tạp ancol etylic và axit axetic có H2SO4 đặc khiến xúc tác thu được 14,08 gam este. Giả dụ đốt cháy hoàn toàn lượng hỗn tạp ấy thu được 23,4 g H2O. Tìm thành phần trăm từng chất trong hỗn tạp đầu và hiệu suất của phản ứng este hoá.

A. 53,5% C2H5OH; 46,5% CH3COOH và H = 80%

B. 55,3% C2H5OH; 44,7% CH3COOH và H = 80%

C. 60,0% C2H5OH; 40,0% CH3COOH và H = 75%

D. 45,0% C2H5OH; 55,0% CH3COOH và H = 60%

Bài 9: Chia A g axit axetic khiến 2 phần bằng nhau.

  • Phần 1 được trung hòa vừa đủ bằng 0,5 lít dd NaOH 0,4M;
  • Phần 2 thực hành phản ứng este hóa có ancol etylic thu được m g este. Giả sử hiệu suất phản ứng đạt 100%, giá trị của m là

A. 16,7.

B. 17,6.

C. 18,6.

D. 16,8.

Phản ứng este hóa là phần tri thức khá quan trong trong chương trình môn Hóa Học. Những chia sẻ trên đây của WElearn chắn chắn chắn sẽ hữu ích có người mua. Hãy luyện tập thực nhiều để nhuần nhuyễn dạng bài tập về phản ứng est nhé! Chúc người mua học phải chăng.

Xem thêm những bài viết:

  • Phương pháp Tính Số Mol HNO3 Phản Ứng Trong Phản Ứng Oxi Hóa Khử
  • Định Luật Bảo Toàn Khối Lượng – Lý Thuyết Và Bài Tập
  • Công Thức Tính Đồng Phân Anken Nhanh Và Chính Xác Nhất
Hoài Thương