onthicaptoc.com
CHUYÊN ĐỀ 1 : ESTE – LIPIT
BÀI 1 : ESTE
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I. KHÁI NIỆM VỀ ESTE VÀ DẪN XUẤT KHÁC CỦA AXIT CACBOXYLIC
1. Cấu tạo phân tử
Khi thay nhóm –OH ở nhóm cacboxyl của axit cacboxylic bằng nhóm –OR thì được este.
Este đơn giản có công thức cấu tạo như sau :
với R, R’ là gốc hiđrocacbon no, không no hoặc thơm (trừ trường hợp este của axit fomic có R là H)

Este là dẫn xuất của axit cacboxylic. Một vài dẫn xuất khác của axit cacboxylic có công thức cấu tạo như sau :

anhiđric axit halogenua axit amit
2. Công thức tổng quát của este
a. Trường hợp đơn giản : Là este không chứa nhóm chức nào khác, ta có các công thức như sau :
- Tạo bởi axit cacboxylic đơn chức RCOOH và ancol đơn chức R’OH : RCOOR’.
- Tạo bởi axit cacboxylic đa chức R(COOH)a và ancol đơn chức R’OH : R(COOR’)a.
- Tạo bởi axit cacboxylic đơn chức RCOOH và ancol đa chức R’(OH)b : (RCOO)bR’.
- Tạo bởi axit cacboxylic đa chức R(COOH)a và ancol đa chức R’(OH)b : Rb(COO)abR’a.
Trong đó, R và R’ là gốc hiđrocacbon (no, không no hoặc thơm); trường hợp đặc biệt, R có thể là H (đó là este của axit fomic H–COOH).
b. Trường hợp phức tạp : Là trường hợp este còn chứa nhóm OH (hiđroxi - este) hoặc este còn chứa nhóm COOH (este - axit) hoặc các este vòng nội phân tử … Este trong trường hợp này sẽ phải xét cụ thể mà không thể có CTTQ chung được. Ví dụ với glixerol và axit axetic có thể có các hiđroxi este như HOC3H5(OOCCH3)2 hoặc (HO)2C3H5OOCCH3; hoặc với axit oxalic và metanol có thể có este - axit là HOOC–COOCH3.
c. Công thức tổng quát dạng phân tử của este không chứa nhóm chức khác
Công thức tổng quát của este là : (n là số cacbon trong phân tử este, n ≥ 2 ; a là tổng số liên kết p và số vòng trong phân tử, a ≥ 0, nguyên ; b là số nhóm chức este, 1 ≥ 1, nguyên).
3. Cách gọi tên este
Tên este = Tên gốc hiđrocacbon R’ + tên anion gốc axit (đuôi at)

etyl fomiat vinyl axetat metyl benzoat benzyl axetat
4. 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 etse thường là những chất lỏng, nhẹ hơn nước, rất ít tan trong nước, có khả năng hòa 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, chẳng hạn isoamyl axetat có mùi chuối chín, etyl butirat có mùi dứa, etyl isovalerat có mùi táo…
II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA ESTE
1. Phản ứng ở nhóm chức
a. Phản ứng thủy phân
Este bị thủy phân cả trong môi trường axit và trong môi trường kiềm. Thủy phân este trong môi trường axit là phản ứng nghịch với phản ứng este hóa :
R–COO–R’ + H–OH R–COOH + R’–OH
Phản ứng thủy phân trong môi trường kiềm là phản ứng một chiều và còn được gọi là phản ứng xà phòng hóa :
R–COO–R’ + NaOH R–COONa + R’–OH
b. Một số phản ứng thuỷ phân đặc biệt của este
Căn cứ vào sản phẩm của phản ứng thủy phân este ta có thể suy đoán cấu tạo của este ban đầu.
Dưới đây là một số trường hợp thuỷ phân đặc biệt của este (không chứa halogen) thường gặp trong bài toán định lượng là :
● Este X + NaOH 2 muối + H2O
Suy ra X là este của phenol, có công thức là C6H5OOC–R
● Este X + NaOH 1 muối + 1 anđehit
Suy ra X là este đơn chức, có công thức là R–COO–CH=CH–R’
● Este X + NaOH 1 muối + 1 xeton
Suy ra X là este đơn chức, có công thức là R’–COO–C(R)=C(R”)R’’’
Ví dụ : CH3–COO–C(CH3)=CH2 tạo axeton khi thuỷ phân.
● Este X + NaOH 1 muối + 1 ancol + H2O
Suy ra X là este - axit, có công thức là HOOC–R–COOR’
● Este X + NaOH 1 muối + anđehit + H2O
Suy ra X hiđroxi - este, có công thức là RCOOCH(OH)–R’
● Este X + NaOH 1 muối + xeton + H2O
Suy ra X hiđroxi - este, có công thức là RCOOC(R)(OH)–R’
● Este X + NaOH 1 sản phẩm duy nhất
hoặc “m chất rắn = meste + mNaOH” hoặc “m sản phẩm = m este + mNaOH”
Suy ra X là este vòng (được tạo bởi hiđroxi axit, ví dụ :

b. Phản ứng khử
Este bị khử bởi liti nhôm hiđrua (LiAlH4), khi đó nhóm RCO– (gọi là nhóm axyl) trở thành ancol bậc I :
R–COO–R’ R–CH2–OH + R’–OH
2. 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.
a. Phản ứng cộng vào gốc không no : Gốc hiđrocacbon không no ở este có phản ứng cộng với H2, Br2, Cl2, … giống hiđrocacbon không no. Ví dụ :
CH3[CH2]7CH=CH[CH2]7COOCH3 + H2 CH3[CH2]16COOCH3
metyl oleat metyl stearat
b. Phản ứng trùng hợp : Một số este đơn giản có liên kết C = C tham gia phản ứng trùng hợp giống như anken. Ví dụ :

metyl acrylat poli metyl acrylat
III. ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG
1. Điều chế
a. 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, phản ứng này được gọi là phản ứng este hóa. Ví dụ :
CH3COOH + (CH3)2CHCH2CH2OH CH3COOCH2CH2CH(CH3)2 + 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 của sản phẩm. Axit sunfuric vừa làm xúc tác vừa có tác dụng hút nước, do đó góp phần làm tăng hiệu suất tạo este.
b. Este của phenol
Để điều chế este của phenol không dùng axit cacboxylic mà phải dùng anhiđric axit hoặc clorua axit tác dụng với phenol. Ví dụ :
C6H5OH + (CH3CO)2O CH3COOC6H5 + CH3COOH
anhiđric axetic phenyl axetat
2. Ứng dụng
Este có khả năng hòa tan tốt các chất hữu cơ, kể cả hợp chất cao phân tử, nên được dùng làm dung môi (ví dụ: butyl và amyl axetat được dùng để pha sơn tổng hợp)
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 làm chất hóa dẻo, làm dược phẩm.
Một số este có mùi thơm của hoa quả được dùng trong công nghiệp thực phẩm (bánh kẹo, nước giải khát) và mĩ phẩm (xà phòng, nước hoa,…)
BÀI 2 : LIPIT
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
1. Khái niệm và phân loại
Lipit là những hợp chất hữu cơ có trong tế bào sống, không hòa tan trong nước nhưng tan trong các dung môi hữu cơ không phân cực như : ete, clorofom, xăng dầu,… Lipit bao gồm chất béo, sáp, steroit, photpholipit,… hầu hết chúng đều là các este phức tạp. Dưới đây ta chỉ xem xét về chất béo.
Chất béo là trieste của glixerol với các axit monocacboxylic có số chẵn nguyên tử cacbon (khoảng từ 12C đến 24C) không phân nhánh (axit béo), gọi chung là triglixerit hay triaxylglixerol. Chất béo có công thức chung là :

Công thức cấu tạo của chất béo : R1, R2, R3 là các gốc hiđrocacbon no hoặc không no, không phân nhánh, có thể giống nhau hoặc khác nhau.
Khi thủy phân chất béo thì thu được glixerol và axit béo.
Axit béo no thường gặp là :
CH3–[CH2]14–COOH CH3–[CH2]16–COOH
axit panmitic, tnc 63oC axit stearic, tnc 70oC
Các axit béo không no thường gặp là :
axit oleic, tnc 13oC axit linoleic, tnc 5oC
Trạng thái tự nhiên
Chất béo là thành phần chính của dầu mỡ động, thực vật. Sáp điển hình là sáp ong. Steroit và photpholipit có trong cơ thể sinh vật và đóng vai trò quan trọng trong hoạt động của chúng.
II. TÍNH CHẤT CỦA CHẤT BÉO
1. Tính chất vật lí
Các triglixerit chứa chủ yếu các gốc axit béo no thường là chất rắn ở nhiệt độ phòng, chẳng hạn như mỡ động vật (mỡ bò, mỡ cừu,…). Các triglixerit chứa chủ yếu các gốc axit béo không no thường là chất lỏng ở nhiệt độ phòng và được gọi là dầu. Nó thường có nguồn gốc thực vật (dầu lạc, dầu vừng,…) hoặc từ động vật máu lạnh (dầu cá).
Chất béo nhẹ hơn nước và không tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ như : benzen, xăng, ete,…
2. Tính chất hóa học
a. Phản ứng 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 :
+
+ 3H2O
H+ , to

triglixerit glixerol các axit béo
b. Phản ứng xà phòng hóa
Khi đun nóng 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 :
+ 3NaOH

+

triglixerit glixerol xà phòng
Phản ứng của chất béo với dung dịch kiềm 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.
c. 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 :
+ 3H2

triolein (lỏng) tristearin (rắn)
d. Phản ứng oxi hóa
Nối đôi C = C ở gốc axi không no của chất béo bị oxi hóa chậm bởi oxi không khí tạo thành peoxit, chất này bị phân hủy thành các sản phẩm có mùi khó chịu. Đó là nguyên nhân của hiện tượng dầu mỡ để lâu bị ôi.
III. VAI TRÒ CỦA CHẤT BÉO
1. Vai trò của chất béo trong cơ thể
Chất béo là thức ăn quan trọng của con người. Ở ruột non, nhờ xúc tác của các enzim như lipaza và dịch mật, chất béo bị thủy phân thành axit béo và glixerol rồi được hấp thụ vào thành ruột. Ở đó, glixerol và axit béo lại kết hợp với nhau tạo thành chất béo rồi được máu vận chuyển đến các tế bào. Nhờ những phản ứng sinh hóa phức tạp, chất béo bị oxi hóa chậm thành CO2, H2O và cung cấp năng lượng cho cơ thể. Chất béo chưa sử dụng được tích lũy vào các mô mỡ. Vì thế trong cơ thể chất béo là nguồn cung cấp và dự trữ năng lượng. Chất béo còn là nguyên liệu để tổng hợp một số chất khác cần thiết cho cơ thể. Nó còn có tác dụng bảo đảm sự vận chuyển và hấp thụ các chất hòa tan được trong chất béo.
2. Ứng dụng trong công nghiệp
Trong công nghiệp, một lượng lớn chất béo dùng để điều chế xà phòng, glixerol và chế biến thực phẩm. Ngày nay, người ta đã sử dụng một số dầu thực vật làm nhiên liệu cho động cơ điezen.
Glixerol được dùng trong sản suất chất dẻo, mĩ phẩm, thuốc nổ,…Ngoài ra, chất béo còn được dùng trong sản xuất một số thực phẩm khác như mì sợi, đồ hộp,…
BÀI 3 : CHẤT GIẶT RỬA
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I. KHÁI NIỆM VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT GIẶT RỬA
1. Khái niệm và phân loại
Chất giặt rửa là những chất khi dùng cùng với nước thì có tác dụng làm sạch các chất bẩn bám trên các vật rắn mà không gây ra phản ứng hóa học với các chất đó.
Từ cổ xưa, con người đã biết dùng các chất giặt rửa lấy trực tiếp từ thiên nhiên như : bồ kết, bồ hòn,…Trước khi hóa học hữu cơ ra đời, người ta cũng đã biết nấu xà phòng từ dầu mỡ với các chất kiềm. Xà phòng chính là hỗn hợp các muối natri (hoặc kali) của các axit béo. Ngày nay, người ta còn tổng hợp ra nhiều chất không phải là muối natri (hoặc kali) của các axit béo, nhưng có tác dụng giặt rửa tương tự xà phòng. Chúng được gọi là các chất giặt rửa tổng hợp và được chế thành các loại bột giặt, kem giặt,…
2. Tính chất giặt rửa
a. Một số khái niệm liên quan
Chất tẩy màu làm sạch các vết màu bẩn nhờ những phản ứng hóa học. Ví dụ: nước Giaven, nước clo oxi hóa chất màu thành chất không màu; SO2 khử chất màu thành chất không màu. Chất giặt rửa, như xa phòng, làm sạch các vết bẩn không phải nhờ những phản ứng hóa học.
Chất ưa nước là những chất tan tốt trong nước, như : metanol, etanol, axit axetic, muối axetat kim loại kiềm…
Chất kị nước là những chất hầu như không tan trong nước, như : hiđrocacbon, dẫn xuất halogen,…Chất kị nước thì lại ưa dầu mỡ, tức là tan tốt vào dầu mỡ. Chất ưa nước thì thường kị dầu mỡ, tức là không tan trong dầu mỡ.
b. Đặc điểm cấu trúc phân tử muối natri của các axit béo

Cấu trúc phân tử muối natri stearat : công thức cấu tạo thu gọn nhất
Phân tử muối natri của axit béo gồm một “đầu” ưa nước là nhóm COO-Na+ nối với một “đuôi” kị nước, ưa dầu mỡ là nhóm - CxHy (thường x ³ 15). Cấu trúc hóa học gồm một đầu ưa nước gắn với một đuôi dài ưa dầu mỡ là hình mẫu chung cho “phân tử chất giặt rửa”.
c. Cơ chế hoạt động của chất giặt rửa
Lấy trường hợp natri stearat làm ví dụ, nhóm CH3[CH2]16–, “đuôi” ưa dầu mỡ của phân tử natri stearat thâm nhập vào vết dầu bẩn, còn nhóm –COO-Na+ ưa nước lại có xu hướng kéo ra phía các phân tử nước. Kết quả là vết dầu bị phân chia thành những hạt rất nhỏ được giữ chặt bởi các phân tử natri stearat, không bám vào vật rắn nữa mà phân tán vào nước rồi bị rửa trôi đi.
II. XÀ PHÒNG
1. Sản xuất xà phòng
Phương pháp thông thường sản xuất xà phòng là đun dầu thực vật hoặc mỡ động vật (thường là loại không dùng để ăn) với dung dịch NaOH hoặc KOH ở nhiệt độ và áp suất cao. Sau khi phản ứng xà phòng hóa kết thúc, người ta cho thêm natriclorua vào và làm lạnh. Xà phòng tách ra khỏi dung dịch được cho thêm phụ gia và ép thành bánh. Dung dịch còn lại được loại tạp chất, cô đặc rồi li tâm tách muối natriclorua để thu lấy glixerol. Nhà máy Xà phòng Hà Nội sản xuất theo quy trình này.
Người ta còn sản xuất xà phòng bằng cách oxi hóa parafin của dầu mỏ nhờ oxi không khí, ở nhiệt độ cao, có muối mangan xúc tác, rồi trung hòa axit sinh ra bằng NaOH :
R–CH2–CH2–R’ R–COOH + R’–COOH R–COONa + R’–COONa
Muối natri của các axit có phân tử khối nhỏ tan nhiều còn muối natri của các axit có phân tử khối lớn không tan trong dung dịch natri clorua. Chúng được tách ra gọi là xà phòng tổng hợp. Xà phòng tổng hợp có túnh chất tẩy rửa tương tự xà phòng thường.
2. Thành phần của xà phòng và sử dụng xà phòng
Thành phần chính của xà phòng là các muối natri (hoặc kali) của axit béo thường là natri stearat (C17H35COONa), natri panmitat (C15H31COONa), natri oleat (C17H33COONa),…Các phụ gia thường gặp là chất màu, chất thơm.
Xà phòng dùng trong tắm gội, giặt giũ,…có ưu điểm là không gây hại cho da, cho môi trường (vì dễ bị phân hủy bởi vi sinh vật có trong thiên nhiên). Xà phòng có nhược điểm là khi dùng với nước cứng (nước có chứanhiều ion Ca2+ và Mg2+) thì các muối canxi stearat, canxi panmitat,… sẽ kết tủa làm giảm tác dụng giặt rửa và ảnh hưởng đến chất lượng vải sợi.
III. CHẤT GIẶT RỬA TỔNG HỢP
1. Sản xuất chất giặt rửa tổng hợp
Để đáp ứng nhu cầu to lớn và đa dạng về chất giặt rửa, người ta đã tổng hợp ra nhiều chất dựa theo hình mẫu “phân tử xà phòng” (tức là gồm đầu phân cực gắn với đuôi dài không phân cực), chúng đều có tính chất giặt rửa tương tự xà phòng và được gọi là chất giặt rửa tổng hợp. ví dụ:
CH3[CH2]10–CH2–O–SO3-Na+ CH3[CH2]10–CH2–C6H4–O–SO3-Na+
Natri lauryl sunfat Natri đođecylbenzensunfonat
Chất giặt rửa tổng hợp được điều chế từ các sản phẩm của dầu mỏ. Chẳng hạn, oxi hóa parafin được axit cacboxylic, hiđro hóa axit thu được ancol, cho ancol phản ứng với H2SO4 rồi trung hòa thì được chất giặt rửa loại ankyl sunfat :
R–COOH R–CH2OH R–CH2OSO3H R–CH2OSO3-Na+
2. Thành phần và sử dụng các chế phẩm từ chất giặt rửa tổng hợp
Các chế phẩm như bột giặt, kem giặt, ngoài chất giặt rửa tổng hợp, chất thơm, chất màu ra, còn có thể có chất tẩy trắng như natri hipoclorit,… Natri hipoclorit có hại cho da tay khi giặt bằng tay.
Ưu điểm của chất giặt rửa tổng hợp là dùng được với nước cứng, vì chúng ít bị kết tủa bởi ion canxi. Những chất giặt rửa tổng hợp có chứa gốc hiđrocacbon phân nhánh gây ô nhiễm cho môi trường, vì chúng rất khó bị các vi sinh vật phân hủy.

● MỘT SỐ PHẢN ỨNG HOÁ HỌC THƯỜNG GẶP
1. RCOOC6H5 + 2NaOH RCOONa + C6H5ONa + H2O
2. RCOOCH=CH2 + NaOH RCOONa + CH3CHO
3. RCOOC(CH3)=CH2 + NaOH RCOONa + CH3COCH3
4. (C17H35COO)3C3H5 + H2O 3C17H35COOH + C3H5(OH)3
5. C3H5(OOC)3 + 3NaOH 3COONa + C3H5(OH)3
6. CH3COOH + CH≡CH CH3COOCH=CH2
7. bR(COOH)a + aR’(OH)b Rb(COO)abR’a + abH2O
8. CH3COONa(r) + NaOH(r) CH4 + Na2CO3
9. CH3CH2COOH + Br2 CH3CHBrCOOH + HBr
10. CH3COCH3 + HCN ® (CH3)2C(OH)CN
11. (CH3)2C(OH)CN + 2H2O + H+® (CH3)2C(OH)COOH + NH4+­
12. RCl + KCN ® RCN + KCl
13. RCN + 2H2O + H+® RCOOH + NH4+­
14. RMgCl + CO2 RCOOMgCl
15. RCOOMgCl + HCl RCOOH + MgCl2
16. C6H5CH(CH3)2 C6H5OH + CH3COCH3
17. RCOONa + HCl (dd loãng) ® RCOOH + NaCl
18. 2CH3COONa(r) + 4O2 Na2CO3 + 3CO2­ + 3H2O
19. CxHy(COOM)a + O2 M2CO3 + CO2 + H2O
(sơ đồ phản ứng đốt cháy muối cacboxylat).
B. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ ESTE
I. Phản ứng thủy phân este
1. Thủy phân este đơn chức
a. Phương trình phản ứng thủy phân trong môi trường axit
Este tạo bởi axit và ancol :
RCOOR’ + H2O RCOOH + R’OH
Este tạo bởi axit và ankin :
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :
a = 7,36 + 18,34 + 0,72 – 11,2 – 1,46 = 13,76 gam.
Đáp án D.
Dạng 2 : Xác định công thức của một este
Ví dụ 1: Thuỷ phân hoàn toàn 8,8 gam 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 fomat. B. etyl propionat. C. etyl axetat. D. propyl axetat.
Hướng dẫn giải
Đặt công thức của X là RCOOR’.
Phương trình phản ứng :
RCOOR’ + KOH RCOOK + R’OH (1)
mol: 0,1 0,1
Theo (1) và giả thiết ta có :
nX = nY = nKOH = 0,1.1 = 0,1 mol Þ MY = 46 R’ + 17 = 46 R’ =29R’ là C2H5–.
Mặt khác MX = R + 44 + R’ = 88 R = 15R là CH3–.
Vậy công thức cấu tạo phù hợp của E là CH3COOC2H5 (etyl axetat).
Đáp án C.
Ví dụ 2: Làm bay hơi 7,4 gam một este X thu được một thể tích hơi bằng thể tích của 3,2 gam khí oxi ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. Khi thực hiện phản ứng xà phòng hoá 7,4 gam X với dung dịch NaOH (phản ứng hoàn toàn) thu được sản phẩm có 6,8 gam muối. Tên gọi của X là :
A. etyl fomat. B. vinyl fomat. C. metyl axetat. D. isopropyl fomat.
Hướng dẫn giải
mol MX = 74 X là este đơn chức có công thức phân tử C3H6O2 (M=74).
Phương trình phản ứng :
RCOOR’ + NaOH RCOONa + R’OH (1)
mol: 0,1 0,1
Theo (1) và giả thiết ta có :
mRCOONa = 0,1(R + 67) = 6,8 R = 1 (là H) R’ = 74 – 44 – 1 = 29 (là C2H5–).
Vậy X là HCOOC2H5 (etyl fomat).
Đáp án A.
Ví dụ 3: Cho m gam chất hữu cơ đơn chức X tác dụng vừa đủ với 50 gam dung dịch NaOH 8%, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được 9,6 gam muối của một axit hữu cơ và 3,2 gam một ancol. Công thức của X là :
A. CH3COOC2H5. B. C2H5COOCH3.
C. CH2=CHCOOCH3. D. CH3COOCH=CH2.
Hướng dẫn giải
Đặt công thức của X là RCOOR’.
Theo giả thiết ta có :

MR’OH = R’+ 17 = 32 R’= 15 (CH3–) và MRCOONa = R + 67 = 96 R= 29 (C2H5–).
Vậy công thức của X là C2H5COOCH3.
Đáp án B.
Ví dụ 4: Một este X tạo bởi axit đơn chức và ancol đơn chức có tỉ khối với He bằng 22. Khi đun nóng X với dung dịch NaOH tạo ra muối có khối lượng bằng lượng este đã phản ứng. Tên X là:
A. Etyl axetat. B. Metyl axetat. C. Iso-propyl fomat. D. Metyl propionat.
Hướng dẫn giải
Cách 1 :
Este có công thức dạng RCOOR’, muối tạo thành là RCOONa.
Phương trình phản ứng :
RCOOR’ + NaOH RCOONa + R’OH
Vì số mol este bằng số mol muối, nên tỉ lệ về khối lượng của chúng cũng là tỉ lệ về khối lượng mol.
Þ Þ 17R’ - 5R = 726 (1).
Mặt khác Meste = 4.22 = 88 R + 44 + R’ = 88 Þ R + R’ = 44 (2).
Từ (1) và (2) ta có : R = 1 (H-); R’ = 43 (C3H7-). Vậy tên este là iso-propyl fomat.
Cách 2 :
Theo giả thiết ta có
Vì
Đáp án C.
Ví dụ 5: X là một este hữu cơ đơn chức, mạch hở. Cho một lượng X tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH vừa đủ, thu được muối có khối lượng bằng khối lượng este ban đầu. X là :
A. HCOOC2H5. B. CH2=CH–COOCH3.
C. C17H35COO(CH2)16CH3. D. CH3COOCH3.
Hướng dẫn giải
Cách 1 :
Este có công thức dạng RCOOR’, muối tạo thành là RCOONa.
Vì số mol este bằng số mol muối, nên tỉ lệ về khối lượng của chúng cũng là tỉ lệ về khối lượng phân tử, theo giả thiết ta có : 4R + 41R’ = 675. Giá trị trung bình của 2 gốc (R và R’) được tính theo biểu thức .
Nếu có một gốc có khối lượng nhỏ hơn 15 thì đó phải là gốc axit (R).
Chọn R = 1 R’ = 674,902 loại. Vậy cả hai gốc R và R’ đều có khối lượng là 15 và đều là CH3–.
CTCT của este là CH3COOCH3.
Cách 2 :
Vì R’ là CH3– (15) Loại A và C.
Ta có .
Đáp án D.
Nếu có nhiều con đường để đi đến đích, các em chọn con đường nào?
Ví dụ 6: Đun a gam este mạch không phân nhánh CnH2n+1COOC2H5 với 100 ml dung dịch KOH. Sau phản ứng phải dùng 25 ml dung dịch H2SO4 0,5M để trung hoà KOH còn dư. Mặt khác muốn trung hoà 20 ml dung dịch KOH ban đầu phải dùng 15 ml dung dịch H2SO4 nói trên. Khi a = 5,8 gam thì tên gọi của este là :
A. etyl axetat. B. etyl propionat. C. etyl valerat. D. etyl butirat.
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết ta có :


0,075 – 0,025 = 0,05 mol.
Vì este đơn chức, nên mol Meste = = 116 gam/mol.
Þ 14n + 74 = 116 n = 3
Vậy công thức cấu tạo của este là CH3CH2CH2COOC2H5 (etyl butirat).
Đáp án D.
Ví dụ 7: Cho 12,9 gam một este đơn chức X (mạch hở) tác dụng vừa đủ với 150 ml dung dịch KOH 1M, sau phản ứng thu được một muối và một anđehit. CTCT của este X không thể là :
A. HCOOCH=CH–CH3 và CH3COOCH=CH2.
B. HCOOCH2CH=CH2.
C. CH3COOCH=CH2.
D. HCOOCH=CH–CH3.
Hướng dẫn giải
nKOH = neste = 0,15 mol MX = = 86 gam/mol công thức phân tử X là C4H6O2 .
Cả 4 đáp án đều thoả mãn công thức phân tử.
Các este ở phương án A, C, D khi thủy phân đều tạo ra muối và anđehit, chỉ B khi thuỷ phân tạo muối và ancol.
HCOO–CH2–CH=CH2 + NaOH HCOONa + CH2=CH–CH2–OH
Vậy theo giả thiết suy ra X không thể là HCOO–CH2–CH=CH2.
Đáp án B.
Ví dụ 8: Chất hữu cơ X có công thức phân tử C5H8O2. Cho 5 gam X tác dụng vừa hết với dung dịch NaOH, thu được một hợp chất hữu cơ không làm mất màu nước brom và 3,4 gam một muối. Công thức của X là :
A. CH3COOC(CH3)=CH2. B. HCOOC(CH3)=CHCH3.
C. HCOOCH2CH=CHCH3. D. HCOOCH=CHCH2CH3.
Hướng dẫn giải
Đặt công thức của este là RCOOR’
Phương trình phản ứng :
RCOOR’ + NaOH ® RCOONa + R’OH (1)
mol : 0,05 ® 0,05
Theo (1) và giả thiết ta có :
0,05.(R + 44 + R’) – 0,05.(R + 67) = 5 – 3,4 0,05.(R’ – 23) = 1,6 R’ = 55 (C4H7–)
Vậy công thức phân tử của este là HCOOC4H7. Căn cứ điều kiện thì sản phẩm thuỷ phân là xeton (không làm mất màu Br2) nên công thức cấu tạo của este là HCOOC(CH3)=CHCH3.
HCOO–C(CH3) = CH–CH3 + NaOH ® HCOONa + CH3–CO–CH2–CH3
Đáp án B.
Ví dụ 9: Cho 5,1 gam Y (C, H, O) tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được 4,80 gam muối và 1 ancol. Công thức cấu tạo của Y là :
A. C3H7COOC2H5. B. CH3COOCH3. C. HCOOCH3. D. C2H5COOC2H5.
Hướng dẫn giải
Đặt công thức của este là RCOOR’
Phương trình phản ứng :
RCOOR’ + NaOH ® RCOONa + R’OH (1)
mol : x ® x
Theo (1) và giả thiết ta có : (R + 44 + R’)x – (R + 67)x = 5,1 – 4,8 (R’ – 23)x = 0,3 (*)
Căn cứ vào (*) suy ra R’ > 23. Căn cứ vào đáp án Þ R’ = 29 (C2H5–) Þ x = 0,05
Þ MY = Þ Y là C2H5COOC2H5.
Đáp án D.
Ví dụ 10: Cho 0,15 mol este X mạch hở vào 150 gam dung dịch NaOH 8%, đun nóng để phản ứng thuỷ phân este xảy ra hoàn toàn thu được 165 gam dung dịch Y. Cô cạn Y thu được 22,2 gam chất rắn khan. Có bao nhiêu công thức cấu tạo của X thoả mãn ?
A. 3. B. 1. C. 2. D. 4.
Hướng dẫn giải
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :
mX + mNaOH = mdd Y Þ mX = 165 – 150 =15 gam Þ MX = 100 gam/mol.
Vì MX = 100 gam/mol nên X phải là este đơn chức, đặt công thức của este X là RCOOR’
Phương trình phản ứng :
RCOOR’ + NaOH ® RCOONa + R’OH
mol : 0,15 0,15 0,15
Như vậy hỗn hợp chất rắn khan gồm
Þ 40.0,15 + (R + 67).0,15 = 22,2 Þ R = 41 (C3H5–) Þ R’ = 15 (CH3–)
Vậy công thức phân tử của este là C3H5COOCH3
Công thức cấu tạo của X :
Đáp án A.
Ví dụ 11: Khi cho 0,15 mol este đơn chức X tác dụng với dung dịch NaOH (dư), sau khi phản ứng kết thúc thì lượng NaOH phản ứng là 12 gam và tổng khối lượng sản phẩm hữu cơ thu được là 29,7 gam. Số đồng phân cấu tạo của X thỏa mãn các tính chất trên là :
A. 4. B. 5. C. 6. D. 2.
Hướng dẫn giải
X là este tạo bởi axit và phenol (vì đề cho X là đơn chức).
Phương trình phản ứng :
RCOOR’ + 2NaOH RCOONa + R’ONa + H2O (1)
mol: 0,15 0,3 0,15
Theo giả thiết và (1), kết hợp với định luật bảo toàn khối lượng ta có :
=29,7 + 0,15.18 – 12 =20,4 gam 136 CTPT của X là C8H8O2.
Các đồng phân của E: CH3–COO–C6H5; HCOO–C6H4–CH3 (có 3 đồng phân o, p, m). Tổng cộng có 4 đồng phân.
Đáp án A.
Ví dụ 12: Đốt cháy 1,60 gam một este E đơn chức được 3,52 gam CO2 và 1,152 gam H2O. Cho 10 gam E tác dụng với lượng NaOH vừa đủ, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 14,00 gam muối khan G. Cho G tác dụng với axit vô cơ loãng thu được G1 không phân nhánh. Số lượng CTCT thoả mãn tính chất đã nêu của E là :
A. 4. B. 6. C. 2. D. 8.
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết ta có : = 0,064 mol ; = 008 mol
nC = =0,08 mol ; nH = 2= 2.0,064 = 0,128 mol
nO = = 0,032 mol.
Đặt công thức của E là CxHyOz Þ . Vì E là este đơn chức nên số nguyên tử oxi trong phân tử bằng 2 Þ công thức phân tử của E là C5H8O2. Từ đó, có nE = nG= nNaOH = = 0,1 mol MG = = 140 gam/mol.
Nhận thấy : nên E phải là este vòng nội phân tử và có các công thức cấu tạo sau :


Đáp án A.
Dạng 3 : Xác định công thức của este trong hỗn hợp
Ví dụ 1: Để xà phòng hoá hoàn toàn 2,22 gam hỗn hợp hai este là đồng phân X và Y, cần dùng 30 ml dung dịch NaOH 1M. Khi đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai este đó thì thu được khí CO2 và hơi nước với tỉ lệ thể tích . Tên gọi của hai este là :
A. metyl axetat; etyl fomat. B. propyl fomat; isopropyl fomat.
C. etyl axetat; metyl propionat. D. metyl acrylat; vinyl axetat.
Hướng dẫn giải
Do 2 este no, đơn chức, mạch hở. Công thức phân tử của este có dạng CnH2nO2.
Trừ este của phenol, este đơn chức sẽ tác dụng với NaOH theo tỉ lệ mol 1 : 1.
Suy ra : neste = nNaOH = 0,03.1= 0,03 mol Meste = = 74 gam/mol.
14n + 32 = 74 n = 3.
Công thức phân tử C3H6O2 chỉ tồn tại 2 este đồng phân là HCOOC2H5 (etyl fomat) và CH3COOCH3 (metyl axetat).
Đáp án A.
Ví dụ 2: Xà phòng hoá 22,2 gam hỗn hợp gồm 2 este đồng phân, cần dùng 12 gam NaOH, thu 20,492 gam muối khan (hao hụt 6%). Trong X chắc chắn có một este với công thức và số mol tương ứng là :
A. HCOOC2H5 0,2 mol. B. CH3COOCH3 0,2 mol.
C. HCOOC2H5 0,15 mol D. CH3COOC2H3 0,15 mol.
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết ta có : nEste = nNaOH = 0,3 mol; mmuối theo lí thuyết = gam.
Meste = gam/mol công thức phân tử của 2 este có dạng C3H6O2. Vậy công thức cấu tạo của hai este là HCOOC2H5 và CH3COOCH3.
Gọi x là mol của HCOOC2H5 và y là số mol của CH3COOCH3. Ta có hệ phương trình :

Đáp án A.
Ví dụ 3: Để xà phòng hoá hoàn toàn 52,8 gam hỗn hợp hai este no, đơn chức, mạch hở là đồng phân của nhau cần vừa đủ 600 ml dung dịch KOH 1M. Biết cả hai este này đều không tham gia phản ứng tráng bạc. Công thức của hai este là :
A. CH3COOC2H5 và HCOOC3H7. B. C2H5COOC2H5 và C3H7COOCH3.
C. HCOOC4H9 và CH3COOC3H7. D. C2H5COOCH3 và CH3COOC2H5.
Hướng dẫn giải
Theo giả thiết hai este là đồng phân của nhau nên khối lượng phân tử của chúng bằng nhau.

Vì cả hai este này đều không tham gia phản ứng tráng bạc và có khối lượng phân tử là 88 nên suy ra công thức của hai este là C2H5COOCH3 và CH3COOC2H5.
Đáp án D.
Ví dụ 4: Cho hỗn hợp X gồm 2 este có CTPT là C4H8O2 và C3H6O2 tác dụng với NaOH dư thu được 6,14 gam hỗn hợp 2 muối và 3,68 gam ancol B duy nhất có tỉ khối so với oxi là 1,4375. Số gam của C4H8O2 và C3H6O2 trong A lần lượt là :
A. 3,6 gam và 2,74 gam. B. 3,74 gam và 2,6 gam.
C. 6,24 gam và 3,7 gam. D. 4,4 gam và 2,22 gam.
Hướng dẫn giải
MB = 1,4375.32 = 46 gam/mol Þ ancol B là C2H5OH.
Hai este có công thức phân tử là C4H8O2 và C3H6O2 khi thủy phân đều tạo ra ancol etylic nên công thức cấu tạo của chúng là : CH3COOC2H5 và HCOOC2H5.
Þ nB = nmuối = = 0,08 mol Þ .
Áp dụng sơ đồ đường chéo ta có :
Đáp án D.
Ví dụ 5: Thuỷ phân hoàn toàn 11,44 gam hỗn hợp 2 este đơn chức là đồng phân của nhau bằng dung dịch NaOH thu được 11,08 gam hỗn hợp muối và 5,56 gam hỗn hợp rượu. Công thức cấu tạo của 2 este là :
A. HCOOCH3 và C2H5COOCH3. B. C2H5COOCH3 và CH3COOC2H5.
C. HCOOC3H7 và C2H5COOCH3. D. Cả B, C đều đúng.
Hướng dẫn giải
Đặt công thức trung bình tổng quát của hai este đơn chức đồng phân là
Phương trình phản ứng :
+ NaOH + OH
gam : 11,44 11,08 5,56
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có :
mNaOH = 11,08 + 5,56 – 11,44 = 5,2 gam
Þ Þ Đáp án là B hoặc C
Mặt khác ta có : Þ
Suy ra phải có một este chứa gốc axit là HCOO– hoặc CH3COO–
Vậy công thức cấu tạo 2 este đồng phân là :
HCOOC3H7 và C2H5COOCH3 hoặc C2H5COOCH3 và CH3COOC2H5
Đáp án D.
Ví dụ 6: Đun nóng hỗn hợp hai chất đồng phân (X, Y) với dung dịch H2SO4 loãng, thu được hai axit ankanoic kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng và hai ankanol. Hoà tan 1 gam hỗn hợp axit trên vào 50 ml NaOH 0,3M, để trung hoà NaOH dư phải dùng 10 ml HCl 0,5M. Khi cho 3,9 gam hỗn hợp ancol trên tác dụng hết với Na thu được 0,05 mol khí. Biết rằng các gốc hiđrocacbon đều có độ phân nhánh cao nhất. CTCT của X, Y là :
A. (CH3)2CHCOOC2H5 và (CH3)3CCOOCH3.
B. HCOOC(CH3)3 và CH3COOCH(CH3)2.
C. CH3COOC(CH3)3 và CH3CH2COOCH(CH3)2.
D. (CH3)2CHCOOC2H5 và (CH3)2CHCH2COOCH3.
Hướng dẫn giải
Hỗn hợp X, Y ankanoic + ankanol X, Y là este mạch hở, no, đơn chức.
Do X, Y là đồng phân, mà hai axit tạo ra là đồng đẳng kế tiếp, nên hai ancol cũng phải đồng đẳng kế tiếp nhau.
Đặt công thức trung bình của hai ancol và hai axit lần lượt là và .
Phương trình phản ứng :
(1)
mol: 0,1 0,05
Þ 14+ 18 = Þ = 1,5. Vậy 2 ancol là CH3OH và C2H5OH.
Ta có 0,05.0,3 = 0,015 mol; = 0,01. 0,5 = 0,005 mol.
Þ = = 0,015 – 0,005 = 0,01 mol
14 + 46 = 100 Þ = 3,86.
Vậy 2 axit là C3H7COOH và C4H9COOH.
Do các gốc hiđrocacbon đều có độ phân nhánh cao nhất nên CTCT của X, Y là :
(CH3)2CHCOOC2H5 và (CH3)3CCOOCH3.
Đáp án A.
Ví dụ 7: Để phản ứng hết với một lượng hỗn hợp gồm hai chất hữu cơ đơn chức X và Y (Mx < MY) cần vừa đủ 300 ml dung dịch NaOH 1M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 24,6 gam muối của một axit hữu cơ và m gam một ancol. Đốt cháy hoàn toàn lượng ancol trên thu được 4,48 lít CO2 (đktc) và 5,4 gam H2O. Công thức của Y là :
A. CH3COOC2H5. B. CH3COOCH3.
C. CH2=CHCOOCH3. D. C2H5COOC2H5.
Hướng dẫn giải
Đặt công thức của muối là RCOONa.
Theo giả thiết ta có :
Khi đốt cháy ancol thu được Ancol là no, đơn chức CnH2n+1OH.
. Vậy ancol là C2H5OH.
(Có thể tìm số nguyên tử C của ancol như sau : ).
Công thức của Y là CH3COOC2H5 ; chất X là CH3COOH.
Đáp án A.
Phương pháp giải bài tập thủy phân este đa chức
Một số điều cần lưu ý :
+ Trong phản ứng thủy phân este đa chức thì tỉ lệ .
onthicaptoc.com

onthicaptoc.com Ly thuyet Bai tap chuong Este Lipit