Hoá 12 bài 1: Tính chất hoá học của Este, bài tập về Este

THPT Ngô Thì Nhậm 17/01/2022

Hoá 12 bài 1: Tính chất hoá học của Este, bài tập về Este. Este được ứng dụng nhiều trong thực tế như một số este dùng là chất hóa dẻo, dược phẩm; một số khác có mùi thơm hoa quả được dùng trong công nghiệp thực phẩm và mĩ phẩm,…

Vậy Este là gì? Este có những tính chất hoá học và tính chất vật lý nào? chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây để hiểu rõ hơn nhé các em.

I. Este là gì?

– Este là sản phẩm thu được khi thay thế nhóm OH trong axit cacboxylic bằng nhóm OR.

– Este đơn giản có công thức cấu tạo như sau:

– Công thức tổng quát của một số loại este thường gặp:

+ Este no, đơn chức, mạch hở: C_nH_2n+1COOC_mH_2m+1 hay C_xH_2xO₂ (n ≥ 0; m ≥ 1; x ≥ 2).

+ Este đơn chức: C_xH_yO₂ hoặc RCOOR’ (x ≥ 2; y ≥ 4; y chẵn; y ≤ 2x):

+ Este của axit đơn chức và Ancol đa chức: (RCOO)_xR’.

Bạn đang xem: Hoá 12 bài 1: Tính chất hoá học của Este, bài tập về Este

+ Este của axit đa chức và Ancol đơn chức: R(COOR’)_x.

+ Este của axit đa chức và Ancol đa chức: R_t(COO)_xyR’_x.

* Lưu ý: Số chức este là bội số chung nhỏ nhất của số chức ancol và số chức axit.

II. Cách đọc tên Este (danh pháp).

1. Với ancol đơn chức R’OH

Tên este = tên gốc hidrocacbon R’+ tên gốc axit (đổi đuôi ic thành at )

Ví dụ: HCOOC₂H₅ : Etyl fomat;

CH₃COOC₂H₅: Etyl axetat

CH₂=CH-COO-CH₃: Metyl acrylat

2. Với ancol đa chức

Tên este = tên ancol + tên gốc axit

Ví dụ: CH₂OOC-CH₃: etylenglycol điaxetat

III. Tính chất vật lý của Este

– Đa số ở trạng thái lỏng, những este có khối lượng phân tử rất lớn có thể ở trạng thái rắn (như mỡ động vật, sáp ong,…)

– Nhiệt độ sôi thấp, dễ bay hơi do không tạo liên kết hidro giữa các phân tử.

– Nhẹ hơn nước, ít tan hoặc không tan trong nước do không tạo liên kết hidro giữa các phân tử với nước.

– Đa số các este có mùi thơm đặc trưng như:

Isoamyl axetat: CH₃COOCH₂CH₂(CH₃)₂có mùi chuối
Etyl butirat: CH₃CH₂CH₂COOC₄H₉ có mùi dứa
Geranyl axetat: CH₃COOC₁₀H₁₇ có mùi hoa hồng

– Là dung môi tốt để hòa tan các chất hữu cơ.

IV. Tính chất hoá học của Este

1. Este phản ứng thủy phân

RCOOR’ + H₂O ↔ RCOOH+ R’OH

– Phản ứng thực hiện trong môi trường axit loãng và được đun nóng.

– Muốn tăng hiệu suất của phản ứng thủy phân este phải dùng dư nước và sử dụng chất xúc tác axit, đun nóng hỗn hợp phản ứng.

– Nếu ancol sinh ra không bền thì phản ứng xảy ra theo một chiều.

2. Este phản ứng thủy phân trong môi trường kiềm (phản ứng xà phòng hóa)

RCOOR’ + NaOH → RCOONa+ R’OH

– m_{chất rắn}_{sau phản ứng} = m_muối + m_{kiềm dư}.

– Với este đơn chức: n_{este phản ứng}= n_{NaOH phản ứng}= n_muối = n_ancol.

3. Một số phản ứng riêng của Este

– Este của ancol không bền khi thủy phân hoặc xà phòng hóa không thu được ancol:

RCOOCH=CH₂ + H₂O → RCOOH + CH₃CHO

– Este của phenol phản ứng tạo ra hai muối và nước:

RCOOC₆H₅ + 2NaOH → RCOONa + C₆H₅ONa + H₂O

– Este của axit fomic (HCOO)_xR có khả năng tham gia phản ứng tráng gương.

(HCOO)_xR + 2xAgNO₃ + 3xNH₃ + xH₂O → (NH₄CO₃)_xR + 2xAg + 2xNH₄NO₃

– Nếu este có gốc axit hoặc gốc Ancol không no thì este đó còn tham gia được phản ứng cộng, phản ứng trùng hợp và phản ứng oxi hóa không hoàn toàn.

CH₂=CH-COOCH₃ + Br₂ → CH₂Br-CHBr-COOCH₃

nCH₂=C(CH₃)COOCH₃→ (-CH₂-C(CH₃)(COOCH₃)-)_n

(Poli(MetylMetacrylat) – Plexiglass – thủy tinh hữu cơ)

nCH₃COOCH=CH₂ → (-CH₂-CH(OOCCH₃)-)_n

(poli(vinyl axetat) – PVA)

V. Cách điều chế Este

1. Thực hiện phản ứng este hóa giữa ancol và axit

yR(COOH)_x + xR’(OH)_y R_y(COO)_xyR’_x + xyH₂O (H₂SO₄, t⁰)

2. Thực hiện phản ứng cộng giữa axit và hiđrocacbon không no

RCOOH + C₂H₂ → RCOOCH = CH₂

3. Thực hiện phản ứng giữa muối Na của axit và dẫn xuất halogen

RCOONa + R’X → RCOOR’ + NaX (xt, t⁰)

4. Thực hiện phản ứng giữa phenol và anhidrit axit

(RCO)₂O + C₆H₅OH → RCOOC₆H₅ + RCOOH

VI. Ứng dụng của Este

* Các este có ứng dụng rộng rãi trong đời sống.

– Làm dung môi như: butyl và amyl axetat được dùng để pha sơn tổng hợp.

– Sản xuất nhiều chất quan trọng như: poli(metyl acrylat) và poli(metyl metacrylat) dùng làm thủy tinh hữu cơ; poli(vinyl axetat) dùng làm chất dẻo hoặc thủy phân thành poli(vinyl ancol) dùng làm keo dán.

– Một số este của axit phtalic được dùng là chất hóa dẻo, dược phẩm,…

– Một số este có mùi thơm hoa quả được dùng trong công nghiệp thực phẩm và mĩ phẩm,…

Ví dụ: Isoamyl axetat: CH₃COOCH₂CH₂(CH₃)₂: mùi chuối, dùng trong thực phẩm

Geranyl axetat: CH₃COOC₁₀H₁₇: mùi hoa hồng, dùng trong mỹ phẩm,…

VII. Cách nhận biết este

– Este của axit fomic có khả năng tráng gương.

– Các este của ancol không bền bị thủy phân tạo anđehit có khả năng tráng gương.

– Este không no có phản ứng làm mất màu dung dịch Brom

– Este của glixerol hoặc chất béo khi thủy phân cho sản phẩm hòa tan Cu(OH)₂.

VIII. Bài tập về Este

Bài 2 trang 7 sgk hoá 12: Ứng với công thức C₄H₈O₂ có bao nhiêu este là đồng phân của nhau?

A.2 B.3 C.4 D.5

* Lời giải bài 2 trang 7 sgk hoá 12:

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

Bài 3 trang 7 sgk hóa 12: 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 bài 3 trang 7 sgk hóa 12:

Đáp án: C

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

Như vậy X là : CH₃COOC₂H₅ (Etyl axetat)

Bài 4 trang 7 sgk hóa 12: 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 bài 4 trang 7 sgk hóa 12:

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: $small d_{frac{Z}{H_{2}}}=frac{M_{Z}}{M_{H_{2}}}=23Rightarrow M_{Z}=23.2=46$

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

⇒ X là: CH₃COOC₂H₅ (etyl axetat)

Bài 6 trang 7 sgk hóa 12: 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 bài 6 trang 7 sgk hóa 12:

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 + $small frac{3n-2}{2}$ O₂ $small overset{t^{0}}{ ightarrow}$ 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: $small egin{matrix} CH_{3}- & underset{||}{C} -&CH_{3} & O& end{matrix}$

Bài 4 trang 18 sgk hóa 12: 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 bài 4 trang 18 sgk hóa 12:

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 $small overset{t^{0}}{ ightarrow}$ 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).

Bài 6 trang 18 sgk hóa 12: 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 bài 6 trang 18 sgk hóa 12:

– 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 $small overset{t^{0}}{ ightarrow}$ 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)

Hy vọng với phần ôn tập và hệ thống lại tính chất hoá học của Este và bài tập về Este ở trên hữu ích cho các em, mọi thắc mắc các em hãy để lại bình luận dưới bài viết để THPT Ngô Thì Nhậm hỗ trợ, hãy like và chia sẻ cho bạn bè nếu thấy hay, chúc các em học tập tốt.

Đăng bởi: THPT Ngô Thì Nhậm

Chuyên mục: Giáo Dục

Nội dung bài viết được đăng tải bởi thầy cô trường thpt Ngô Thì Nhậm (trước đây là trường trung học phổ thông Sóc Trăng). Cấm sao chép dưới mọi hình thức.

Related Articles

Trả lời Hủy