Với Công thức tính hiệu suất phản ứng este hóa Hoá học lớp 12 chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng nhớ toàn bộ các công thức tính hiệu suất phản ứng este hóa từ đó biết cách làm bài tập Hoá học 12. Mời các bạn đón xem:

Công thức tính hiệu suất phản ứng este hóa hay nhất - Hoá học lớp 12

Phản ứng este hóa là phản ứng thuận nghịch (xảy ra không hoàn toàn) nên thường đi kèm với hiệu suất phản ứng. Cách tính hiệu suất phản ứng este hóa như thế nào? Bài viết dưới đây sẽ giúp các em học tốt dạng bài này.

1. Công thức tính hiệu suất phản ứng este hóa

Phương trình phản ứng điều chế este đơn chức từ axit cacboxylic đơn chức và ancol đơn chức có dạng:

$\text{RCOOH + R'OH }\stackrel{{\text{H}}^{\text{+}}\text{,t°}}{\rightleftarrows }{\text{ RCOOR' + H}}_{\text{2}}\text{O}$

Trong đó:

R là gốc hiđrocacbon,

R’ là gốc hiđrocacbon, R’ ≠ H

Theo phương trình: ${\mathrm{n}}_{\mathrm{RCOOHp}/\mathrm{ư}}={\mathrm{n}}_{\mathrm{R}\text{'}\mathrm{OHp}/\mathrm{ư}}={\mathrm{n}}_{\mathrm{RCOOR}\text{'}}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$

- Tính hiệu suất theo chất phản ứng (tính theo chất có khả năng phản ứng hết)

$\mathrm{H}\%=\frac{{\mathrm{n}}_{\mathrm{phan}\mathrm{ung}}}{{\mathrm{n}}_{\mathrm{ban}\mathrm{dau}}}.100\%$ 

hoặc $\mathrm{H}\%=\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{phan}\mathrm{ung}}}{{\mathrm{m}}_{\mathrm{ban}\mathrm{dau}}}.100\%$

- Tính hiệu suất theo chất sản phẩm:

$\mathrm{H}\%=\frac{{\mathrm{n}}_{\mathrm{thuc}\mathrm{te}}}{{\mathrm{n}}_{\mathrm{ly}\mathrm{thuyet}}}.100\%$ 

hoặc $\mathrm{H}\%=\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{thuc}\mathrm{te}}}{{\mathrm{m}}_{\mathrm{ly}\mathrm{thuyet}}}.100\%$

- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m _{axit p/ư} + m_ancol p/ư = m_este + m_{${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$}

Ví dụ: Đun 12 gam axit axetic với 13,8 gam etanol (có H₂SO₄ đặc làm xúc tác) đến khi phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng, thu được 11 gam este. Hiệu suất của phản ứng este hóa là

A. 50%

B. 62,5% 

C. 55%

D. 75%

Hướng dẫn giải

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CH}}_3^{}\mathrm{COOH}}=0,2\mathrm{mol}$;

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}}=0,3\mathrm{mol}$

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CH}}_3{\mathrm{COOC}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{thuc}\mathrm{te}}=0,125\mathrm{mol}$

CH₃COOH + C₂H₅OH $\stackrel{{\mathrm{H}}^{+}, \mathrm{t}° }{\rightleftarrows }$ CH₃COOC₂H₅ + H₂O

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}}<{\mathrm{n}}_{{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}}$→ axit hết, hiệu suất phản ứng tính theo axit

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{CH}}_3{\mathrm{COOC}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{ly}\mathrm{thuyet}}=0,2\mathrm{mol}$

$\mathrm{H}\%=\frac{{\mathrm{n}}_{\mathrm{thuc}\mathrm{te}}}{{\mathrm{n}}_{\mathrm{ly}\mathrm{thuyet}}}.100\%$

→ $\mathrm{H}\%=\frac{0,125}{0,2}.100\%=62,5\%$

→ Đáp án B.

2. Bạn nên biết

Nếu đề bài cho hiệu suất (H%) yêu cầu tính m, V,...

Bước 1: Tính m, V,... (theo phương trình).

Bước 2: Áp dụng quy tắc phải nhân – trái chia

+ Nếu m, V của sản phẩm (bên phải) thì nhân kết quả ở bước 1 với hiệu suất.

${\mathrm{m}}_{\mathrm{thực} \mathrm{tế}}=\frac{\mathrm{H}\%.{\mathrm{m}}_{\mathrm{lý}\mathrm{thuyet}}}{100\%}$

+ Nếu m, V,... của chất phản ứng (bến trái) thì chia kết quả ở bước 1 cho hiệu suất.

${\mathrm{m}}_{\mathrm{cần} \mathrm{lấy}}=\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{phan}\mathrm{ung}}.100\%}{\mathrm{H}\%}$ 

3. Kiến thức mở rộng

Điều chế este đa chức

$$\begin{gathered} \text{mR}{\text{(COOH)}}_{\mathrm{n}} + \mathrm{nR}\text{'}(\mathrm{OH}{)}_{\mathrm{m}}\mathrm{ }\stackrel{{\mathrm{H}}^{+},\mathrm{t}°}{\rightleftarrows } \\ {\mathrm{R}}_{\mathrm{m}}{\left(\mathrm{COO}\right)}_{\mathrm{m}.\mathrm{n}}\mathrm{R}{\text{'}}_{\mathrm{n}}+\mathrm{m}.{\mathrm{nH}}_2\mathrm{O} \end{gathered}$$

Trong đó:

R là gốc hiđrocacbon,

R’ là gốc hiđrocacbon, R’ ≠ H

n, m lần lượt là số chức axit, ancol.

Xét tỉ lệ:

+ Nếu $\frac{{\mathrm{n}}_{\mathrm{R}{\left(\mathrm{COOH}\right)}_{\mathrm{n}}}}{\mathrm{m}}>\frac{{\mathrm{n}}_{\mathrm{R}\text{'}{\left(\mathrm{OH}\right)}_{\mathrm{m}}}}{\mathrm{n}}$→  axit dư, ancol có khả năng phản ứng hết.

+ Nếu $\frac{{\mathrm{n}}_{\mathrm{R}{\left(\mathrm{COOH}\right)}_{\mathrm{n}}}}{\mathrm{m}}<\frac{{\mathrm{n}}_{\mathrm{R}\text{'}{\left(\mathrm{OH}\right)}_{\mathrm{m}}}}{\mathrm{n}}$→ axit có khả năng phản ứng hết, ancol dư.

+ Nếu $\frac{{\mathrm{n}}_{\mathrm{R}{\left(\mathrm{COOH}\right)}_{\mathrm{n}}}}{\mathrm{m}}=\frac{{\mathrm{n}}_{\mathrm{R}\text{'}{\left(\mathrm{OH}\right)}_{\mathrm{m}}}}{\mathrm{n}}$→ cả hai chất đều phản ứng vừa đủ.

Chú ý:

- Tính theo phương trình hóa học phải tính theo chất có khả năng phản ứng hết.

-  Phản ứng este hóa là phản ứng thuận nghịch (phản ứng không hoàn toàn).

4. Bài tập minh họa

Câu 1: Cho ancol etylic tác dụng với axit axetic thì thu được 22,0 gam este, H = 25%. Khối lượng ancol phản ứng là

A. 26,0 gam.

B. 46,0 gam.

C. 92,0 gam.

D. 11,5 gam.

Hướng dẫn giải

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CH}}_3{\mathrm{COOC}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{thuc}\mathrm{te}}=0,25\mathrm{mol}$

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CH}}_3{\mathrm{COOC}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{ly} \mathrm{thuyet}}= \frac{0,25}{0,25}=1 \mathrm{mol}$

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CH}}_3{\mathrm{COOC}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{ly} \mathrm{thuyet}}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH} \mathrm{phan} \mathrm{ung}}=1 \mathrm{mol}$

$\to {\mathrm{m}}_{{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH}}=46.1=46\mathrm{gam}$

→ Đáp án B

Câu 2: Cho 0,1 mol glixerol (C₃H₅(OH)₃) phản ứng với 0,15 mol axit acrylic (CH₂ = CHCOOH) có H₂SO₄ đặc với hiệu suất là 60% thu được m gam este  X. Giá trị của m là:

A. 7,62g

B. 15,24g

C. 21,167g

D. 9,62g

Hướng dẫn giải

→ axit có khả năng hết.

Theo phương trình

n _{este lý thuyết} = n _axit =  0,05 mol

→ n _{este thực tế} = 0,6.0,05 = 0,03 mol

→ m _{este thực tế}= 254.0,03 = 7,62 gam

→ Đáp án A

Xem thêm các công thức Hoá học lớp 12 đầy đủ, chi tiết khác:

Công thức tính hiệu suất phản ứng este hóa

Công thức phản ứng xà phòng hóa este

Công thức phản ứng xà phòng hóa chất béo

Công thức bài toán đốt cháy este

Công thức bài toán đốt cháy chất béo

Công thức đốt cháy glucozơ

Công thức tính số mắt xích tinh bột

Công thức tính số mắt xích xenlulozơ

Công thức tính nhanh số đồng phân amin, amino axit

Công thức giải bài toán đốt cháy amin

Công thức bài toán đốt cháy amino axit

Công thức thủy phân peptit

Công thức đốt cháy peptit

Công thức tính số mol OH^- trong bài toán thủy phân peptit

Công thức tính số mắt xích (hệ số polime hóa) polime

Công thức tính lượng chất thu được ở điện cực

Công thức tính bài toán nhiệt nhôm

Công thức tính nhanh số mol OH^- hoặc số mol Al(OH)₃ khi cho muối nhôm phản ứng với dung dịch kiềm

Công thức tính nhanh số mol H⁺ khi cho từ từ axit vào muối AlO₂ (muối aluminat)

Công thức tính khối lượng muối thu được khi cho hỗn hợp sắt và các oxit sắt tác dụng với dung dịch HNO₃

Công thức tính nhanh khối lượng muối thu được khi hoàn tan hết hỗn hợp sắt và oxit sắt bằng dung dịch H₂SO₄ đặc nóng, dư giải phóng khí SO₂

Công thức khử oxit sắt bằng CO và H₂