Phương pháp giải dạng bài tập chuyên đề Este – Lipit môn Hóa học 12 năm 2021

1.1. ESTE

a. Khái niệm

Khi thay nhóm OH ở nhóm cacboxyl của axit cacboxylic bằng nhóm OR thì được este.

Este đơn chức có công thức dạng RCOOR’.

Trong đó: R là gốc hidrocacbon hoặc H

                R’ là gốc hidrocacbon

Chú ý: axit và ancol tương ứng với công thức trên là: RCOOH và R’OH.

CTPT của este no đơn chức mạch hở:C_nH_2nO₂  (n > 2 và đây cũng là ctpt của axit no đơn chức mạch hở).

b. Cách gọi tên este

Tên este gồm: tên gốc hiđrocacbon R' + tên anion gốc axit (đuôi "at").

VD: HCOOC₂H₅ – etyl fomat.          

CH₃COOCH=CH₂ – vinyl axetat

C₆H₅COOCH₃ – metyl benzoat         

CH₃COOC₆H₅ – benzyl axetat.

c. Tính chất vật lí của este

Giữa các phân tử este không có liên kết hiđro vì thế este có nhiệt độ sôi thấp hơn so với axit và ancol có cùng số nguyên tử C. Các este thường là những chất lỏng, nhẹ hơn nước, rất ít tan trong nước, có khả năng hoà tan được nhiều chất hữu cơ khác nhau. Những este có khối lượng phân tử rất lớn có thể ở trạng thái rắn (như­ mỡ động vật, sáp ong,...). Các este thường có mùi thơm dễ chịu.

d. Tính chất hóa học

Phản ứng ở nhóm chức

Phản ứng thủy phân trong môi trường axit

RCOOR’ + H₂O  ⇔ RCOOH  +  R’OH

Ví dụ: CH₃COOC₂H₅ + H₂O ⇔  C₂H₅OH + CH₃COOH

Phản ứng thủy phân trong môi trường bazơ (phản ứng xà phòng hóa)

RCOOR’  + NaOH    →    RCOONa +  R’OH

Ví dụ: CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH

Chú ý tỷ lệ của NaOH/ este để xác định số nhóm chức este

Phản ứng ở gốc hiđrocacbon

Este có thể tham gia phản ứng thế, cộng, tách, trùng hợp,… Sau đây chỉ xét phản ứng cộng và phản ứng trùng hợp.

– Phản ứng cộng vào gốc không no: Gốc hiđrocacbon không no ở este có phản ứng cộng với H₂, Br₂, Cl₂... giống như hiđrocacbon không no. Thí dụ:

CH3[CH2]CH=CH[CH2]7COOCH₃ + H₂ → CH3[CH2]16COOCH3 

    Metyl oleat                                                          Metyl stearat

 – Phản ứng trùng hợp: Một số este đơn giản có liên kết C = C tham gia phản ứng trùng hợp giống như anken. Thí dụ:

nCH₂=CHCOOCH₃ →  [–CH(COOCH₃)–CH₂–]n

 Metyl acrylat                          Poli(metyl acrylat)

e. Điều chế

- Este của ancol

Phương pháp thường dùng để điều chế este của ancol là đun hồi lưu ancol với axit hữu cơ, có H₂SO₄ đặc xúc tác, gọi là phản ứng este hóa.

R-COOH + R^’-OH →  RCOO–R^’   +  H₂O

Phản ứng este hóa là phản ứng thuận nghịch. Để nâng cao hiệu suất của phản ứng (tức chuyển dịch cân bằng về phía tạo thành este) có thể lấy dư một trong hai chất đầu hoặc làm giảm nồng độ các sản phẩm. Axit sunfuric vừa làm xúc tác vừa có tác dụng hút nước, do đó góp phần làm tăng hiệu suất tạo este.

- Este của phenol: Để điều chế este của phenol không dùng axit cacboxylic mà phải dùng anhiđrit axit hoặc clorua axit tác dụng với phenol. Thí dụ:

C₆H₅OH + (CH₃CO)₂O → CH₃COOC₆H₅ + CH₃COOH

            anhiđrit axetic             phenyl axetat

1.2. LIPIT

a. Khái niệm chất béo và phân loại

Chất béo là trieste của glixerol với các axit monocacboxylic có số chẵn nguyên tử cacbon (thường từ 12 C đến 24 C) không phân nhánh (axit béo), gọi chung là triglixerit.

Axit béo no thường gặp là

CH₃[CH₂]₁₄COOH                 CH₃–[CH₂]₁₆–COOH

Axit panmitic                               Axit stearic

Axit béo không no thường gặp là:

CH₃[CH₂]₇CH=CH[CH₂]₇COOH;     CH₃[CH₂]₄CH=CHCH₂CH=CH[CH₂]₇COOH

       axit oleic                                                               axit linoleic

b. Tính chất hóa học

- Phản ứng thủy phân

+ Thủy phân trong môi trường axit

Khi đun nóng với nước có xúc tác axit, chất béo bị thủy phân tạo ra glixerol và các axit béo:

+ Thủy phân trong môi trường kiềm (Phản ứng xà phòng hóa)

Khi đun nóng chất béo với dung dịch kiềm (NaOH hoặc KOH) thì tạo ra glixerol và hỗn hợp muối của các axit béo. Muối natri hoặc kali của các axit béo chính là xà phòng:

Phản ứng trên được gọi là phản ứng xà phòng hóa. Phản ứng xà phòng hóa xảy ra nhanh hơn phản ứng thủy phân trong môi trường axit và không thuận nghịch.

- Phản ứng hiđro hóa

Chất béo có chứa các gốc axit béo không no tác dụng với hiđro ở nhiệt độ và áp suất cao có Ni xúc tác. Khi đó hiđro cộng vào nối đôi C=C:

- Phản ứng oxi hóa

Nối đôi C=C ở gốc axit không no của chất béo bị oxi hóa chậm bởi oxi không khí tạo thành peoxit, chất này bị phân hủy thành anđehit có mùi khó chịu. Đó là nguyên nhân của hiện tượng dầu mỡ để lâu bị ôi.

2.1. Dạng 1: GIẢI TOÁN ESTE DỰA VÀO PHẢN ỨNG ĐỐT CHÁY.

- Este no đơn chức mạch hở:

C_nH_2nO₂ → khi đốt cho số mol CO₂ = số mol H₂O.

- Este không no có 1 nối đôi, đơn chức mạch hở:

C_nH_2n-2O₂ → khi đốt cho số mol CO₂ > số mol H₂O và n_este = n_CO2 – n_H2O.

Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn 1,48g este A thu được 2,64g CO₂ và 1,08g H₂O. Tìm CTPT của A ?

Hướng dẫn giải:

Ta có: n_CO2 = 0,06 mol; n_H2O = 0,06 mol.ðA là este no đơn chức mạch hở.

PTPƯ.      C_nH_2nO₂   + O₂   →  n CO₂  + nH₂O.

         (mol)   0,06/n               0,06         0,06.  

0,06/n.(14n + 32) = 1,48. → n = 3 → CTPT A là: C₃H₆O_2.

2.2. Dạng 2: GIẢI TOÁN ESTE DỰA VÀO PHẢN ỨNG XÀ PHÒNG HÓA

- Tổng quát: RCOOR^/ + NaOH → RCOONa + R^/OH ( Xà phòng hóa este đơn chức)

Chất hữu cơ A khi tác dụng với NaOH, trong sản phẩm có ancol → A phải chứa chức este.

* Trong phản ứng xà phòng hóa: Este + NaOH → muối + ancol.

+ Căn cứ vào tỉ lệ số mol NaOH/ số mol este ta xác định được số nhóm chức este

+ Định luật bảo toàn khối lượng: m_este+ m_NaOH  = m_muối + m_ancol.

+ Cô cạn dd sau phản ứng được chất rắn khan, chú ý đến khối lượng NaOH có dư hay không?

Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn 1 mol este X thu được 3 mol khí CO₂. Mặt khác khi xà phòng hóa 0,1 mol este trên thu được 8,2g muối chứa Natri. Tìm CTCT của X?

Hướng dẫn giải:

Đốt 1 mol este à3 mol CO₂ðX có 3C trong phân tử ðX là este đơn chức.

Gọi công thức tổng quát của este là: RCOOR^/.

PTPƯ. RCOOR^/ + NaOH → RCOONa + R^/OH

    (mol)   0,1                            0,1.

Ta có: M_muối = 82  → M_R + 67= 82 → M_R = 15ðR là – CH₃ →R^/ phải là CH₃ (do X có 3 C). Vậy CTCT của X là: CH₃COOCH₃.

Ví dụ: Thủy phân 4,4g este đơn chức A bằng 200ml dd NaOH 0,25M (vừa đủ) thì thu được 3,4g muối hữu cơ B. Tìm CTCT của A?

Hướng dẫn giải:

Ta có n_NaOH = 0,2. 0,25= 0,05mol.

PTPƯ.   RCOOR^/ + NaOH → RCOONa + R^/OH.

     (mol)   0,05 →     0,05 → 0,05.

→ M_muối = 68 → M_R + 67= 68 →M_R=1 → R là H.

→ M_este =88 → M_R+ 44+ M_R^/ = 88 → M_R^/ = 43. → R^/ là C₃H₇.

Vậy CTCT thu gọn của A là: HCOOC₃H₇.

Ví dụ: Cho 0,1 mol este đơn chức A vào 125ml dd NaOH 1M đun nóng đến khi este phản ứng hoàn toàn (các chất bay hơi không đáng kể). Dung dịch thu được có khối lượng 58,6g. Cô cạn dd thu được 10,4g chất rắn khan. Tìm CTCT của A?

Hướng dẫn giải:

Ta có m_{dd sau ứng} = m_este + m_ddNaOH → m_este=58,6 – 50 = 8,6g.

→ M_este = 86 ;  A là este đơn chức dạng RCOOR^/

Mà n_NaOH=  0,125 mol.

PTPƯ.         RCOOR^/ + NaOH → RCOONa + R^/OH.        

   Ban đầu:     0,1             0,125            0

   P/ư              0,1            0,1                0,1          0,1

   Sau p/ư        0               0,025.          0,1          0,1

→ m_{NaOH dư} = 0,025.40 = 1g.

Mà m_{chất rắn khan} = m_{NaOH dư} + m_muối. → m_muối = 10,4 – 1 = 9,4g.

→ M_muối =94 → M_R = 27 → R là – C₂H₃.

Mặt khác M_A= 86. → M_R^/ = 86-44-27=15.→ R^/ là –CH₃.

Vậy CTCT của A là: CH₂=CHCOOCH₃.

Ví dụ: Xà phòng hóa 8,8 g etyl axetat bằng 200 ml dd NaOH 0,2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dd thu được chất rắn khan có khối lượng là:

A. 8,56 g.                       B. 3,28 g.                     C. 10,4 g.           D. 8,2 g.

Câu 1: Khẳng định nào sau đây là đúng?

A. Phản ứng thủy phân este trong môi trường kiềm gọi là phản ứng este hóa.

B. Phản ứng thủy phân este trong môi trường axit là phản ứng một chiều.

C. Phản ứng thủy phân este trong môi trường kiềm là phản ứng một chiều.

D. Este chỉ bị thủy phân trong môi trường axit.

Câu 2: Phản ứng đặc trưng của este là

A. phản ứng xà phòng hóa.                             B. phản ứng este hóa.

C. phản ứng nitro hóa.                                    D. phản ứng vô cơ hóa.

Câu 3:Cho các chất có công thức cấu tạo sau đây:

(1) CH₃CH₂COOCH₃; (2) CH₃OOCCH₃; (3) HCOOC₂H_­5; (4) CH₃COC₂H₅; (5) CH₃CH(COOCH₃)₂; (6) HOOCCH₂CH₂OH; (7) CH₃OOC – COOC₂H₅.               

Những chất thuộc loại este là

A. (1), (2), (3), (4), (5), (6)                                         B. (1), (2), (3), (5), (6), (7)  

C. (1), (2), (3), (5), (7)                                     D. (1), (2), (3), (6), (7)

Câu 4: Chỉ ra câu nhận xét  đúng :

A. Este của axit cacboxylic thường là những chất lỏng khó bay hơi.

B .Este sôi ở nhiệt độ thấp hơn so với các axit cacboxylic có cùng số cac bon.

C. Các este đều nặng hơn nước, khó tan trong nước.

D. Các este tan tốt trong nước, khó tan trong dung môi hữu cơ.

Câu 5: Hợp chất X đơn chức có công thức đơn giản nhất là CH₂O. X tác dụng được với dung dịch NaOH nhưng không tác dụng được với Na. Công thức cấu tạo của X là:

A. HOCH₂CH₂COOH           B. HOOC-CH₃            C. HCOOCH₃           D.OHC-CH₂OH

Câu 6: Khi thủy phân vinyl axetat trong môi trường a xit thu được

A. axit axetic và ancol vinylic.              C. axit axetic và anđehit axetic.

B. axit axetic và ancol etylic.                D. axit axetat và ancol vinylic.             

Câu 7: Cho các dung dịch: Br₂ (1), KOH (2), C₂H₅OH (3), AgNO₃/NH₃ (4). Với điều kiện phản ứng coi như có đủ thì vinyl fomat tác dụng được với các chất là

A. (2)                           B. (4), (2)                    C. (1), (2), (4)              D. (1), (3)

Câu 8: Đốt cháy hoàn toàn một lượng este no đơn chức thì thể tích khí CO₂ sinh ra luôn bằng thể tích khí O₂ cần cho phản ứng ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất . Tên gọi của este đem đốt là

A. etyl axetat             B. metyl fomat             C. metyl axetat           D. propyl fomat

Câu 9: Xà phòng hóa hoàn toàn một hợp chất có công thức C₁₀H₁₄O₆ trong lượng dư dung dịch NaOH, thu được hỗn hợp gồm 3 muối (không có đồng phân hình học) và glixerol. Công thức của 3 muối lần lượt là:

A. CH₂=CH-COONa, HCOONa, CH C-COONa.

B. CH₃-COONa, HCOONa, CH₃-CH=CH-COONa.

C. HCOONa, CH C-COONa, CH₃-CH₂-COONa.                                      

D. CH₂=CH-COONa, CH₃-CH₂-COONa, HCOONa

Câu 10: X là este tạo từ ancol no đơn chức mạch hở và axit hữu cơ no  mạch hở. X không tác dụng với Na. Trong phân tử X có chứa 2 liên kết p. Hãy cho biết công thức chung nào đúng nhất với X ?

A.  C_nH_2n-4O₄              B.  C_nH_2n-2O₄               C. R(COOR’)₂                        D. C_nH_2n(COOC_mH_2m+1)₂

Câu 11: Số đồng phân este ứng với công thức phân tử C₄H₈O₂ là

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

Câu 12: Cho 4,4g este đơn chức no E tác dụng hết với dung dịch NaOH ta thu được 4,8g muối natri. Công thức cấu tạo của E có thể là

A. CH₃COOCH₃        B. C₂H₅COOCH₃        C. CH₃COOC₂H₅       D. HCOOC₂H₅

Câu 13: Hiđro hoá hoàn toàn m(gam) triolein (glixerol trioleat) thì thu được 89gam tristearin (glixerol tristearat). Giá trị m là

A. 84,8gam                 B. 88,4gam                  C. 48,8gam                 D. 88,9gam

Câu 14:  Hỗn hợp X gồm 2 este đơn chức A và B hơn kém nhau một nhóm -CH₂- Cho 6,6g hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 100ml dung dịch NaOH 1M thu được 7,4g hỗn hợp 2 muối. Công thức cấu tạo chính xác của A và B là

A. CH₃-COOC₂H₅ và H-COOC₂H₅          

B. CH₃-COO-CH=CH₂ và H-COO-CH=CH₂

C. CH₃-COOC₂H₅ và CH₃-COOCH₃           

D. H-COOCH₃ và CH₃-COOCH₃

Câu 15: Thuỷ phân hoàn toàn 8,8 gam este đơn chức, mạch hở X với 100ml dd KOH 1M (vừa đủ) thu được 4,6g một ancol Y. Tên gọi của X là:

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

 

Trên đây là một phần trích dẫn nội dung Phương pháp giải dạng bài tập chuyên đề Este – Lipit môn Hóa học 12 năm 2021. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.

Chúc các em học tốt!