Phản ứng ESTE Hóa – Phương pháp giải bài tập đáp án

Phản ứng ESTE Hóa – Phương pháp giải bài tập đáp án

Phương pháp giải bài toán ESTE Hóa

Phương trình ESTE hóa:

 RCOOH + R'-OH $\overset{{{H}_{2}}S{{O}_{4}},{{t}^{0}}}{\leftrightarrows}$ RCOOR' + H2O                           

Đặc điểm của phản ứng este hoá:

Phản ứng ESTE là thuận nghịch nên có thể gắn với các dạng bài toán: 

♦ Tính hằng số cân bằng K: 

 ${{K}_{cb}}=\frac{\left[ RCOOR' \right]\left[ {{H}_{2}}O \right]}{\left[ RCOOH \right]\left[ R'OH \right]}$

♦ Tính hiệu suất phản ứng este hoá:

 H= (Tổng este thu được theo thực tế)/( Tổng este thu được theo lý thuyết).100%

♦ Tính lượng este tạo thành hoặc axit cacboxylic cần dùng, lượng ancol …

•  Chú ý: Nếu tiến hành phản ứng este hóa giữa một ancol n chức với m axit cacboxylic đơn chức thì số este tối đa có thể thu được là: 

 $\left\{ \begin{array}  {} n+\frac{n\left( n-1 \right)}{2}=\frac{n\left( n+1 \right)}{2}\ \ \ \ \ \ \ ,\ \ m=n \\  {} m+2\left( m-1 \right)\left( n-1 \right)\ \ \ \ \ \ ,\ \ \ \ \ m<n \\ \end{array} \right.\ $ (Có thể chứng minh các công thức này về mặt toán học)

Bài tập minh họa kèm đáp án

Lời giải chi tiết

•  Hỗn hợp A $\left\{ \begin{array}  {} C{{H}_{3}}COOH:a\ mol \\  {} {{C}_{2}}{{H}_{5}}OH\ \ :\ b\ mol \\ \end{array} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{array}  {} {{n}_{A}}=a+b=2{{n}_{{{H}_{2}}}}=0,3\ mol \\  {} a=2{{n}_{C{{O}_{2}}}}=0,1\ mol \\ \end{array} \right.\Rightarrow \left\{ \begin{array}  {} a=0,1\ mol \\  {} b=0,2\ mol \\ \end{array} \right.$

• Vì a < b (⇒ hiệu suất tính theo axit) ⇒ số mol este thực tế thu được: 

   n = 0,1.60% = 0,06 mol

⇒ Khối lượng este thực tế thu được: m = 0,06.88 = 5,28 gam  

→  đáp án D 

Lời giải chi tiết

•  Phản ứng cháy: ${{C}_{x}}{{H}_{y}}{{O}_{2}}+\left( x+\frac{y}{4}-1 \right){{O}_{2}}\to xC{{O}_{2}}+\frac{y}{2}{{H}_{2}}O\ \ \left( 1 \right)$

•  Theo (1), ta có : $x+\frac{y}{4}-1=3,5\Leftrightarrow x+\frac{y}{4}=4,5\Rightarrow \left\{ \begin{array}  {} x=3 \\  {} y=6 \\ \end{array} \right.\Rightarrow $X : C₂H₅COOH

•  Ancol no Y : C_nH_2n+2-m(OH)_m (1 ≤ m ≤ n) ⇒ este Z : (C₂H₅COO)_mC_nH_2n+2-m  

⇒ Meste = 73m + 14n + 2 – m =$\frac{8,7}{0,1}.m$  hay 14n + 2 = 15m          (2)

•  Mặt khác ${{d}_{Y/{{O}_{2}}}}<2$ hay 14n + 2 + 16m < 64 ⇒ 30m + 2 < 64 (vì m ≤ n)  ⇔ m < 2,1

Từ (2) ⇒ $\left\{ \begin{array}  {} n=2 \\  {} m=2 \\ \end{array} \right.$→ ancol Y : C₂H₄(OH)₂  

 ⇒ Z : C₂H₅COOCH₂CH₂OCOC₂H₅  

→ đáp án A.