C2H5COOCH3 + NaOH: phương trình, hiện tượng, bài tập

Trả lời nhanh

Phương trình: C₂H₅COOCH₃ + NaOH → C₂H₅COONa + CH₃OH (đun nóng). Đây là phản ứng thuỷ phân este trong môi trường kiềm, còn gọi là phản ứng xà phòng hoá. Metyl propionat bị cắt ở liên kết este, gốc axit tạo muối natri propionat, gốc ancol tạo metanol. Phản ứng xảy ra một chiều.

C2H5COOCH3 là chất gì?

C₂H₅COOCH₃ (viết gọn CH₃CH₂COOCH₃, công thức phân tử C₄H₈O₂) là este có tên metyl propionat. Phân tử khối bằng 88.

Cách đọc tên: phần gốc ancol đứng trước (metyl, từ CH₃–), phần gốc axit đứng sau (propionat, từ axit propionic C₂H₅COOH). Este này là chất lỏng, nhẹ hơn nước, ít tan trong nước và có mùi thơm nhẹ.

Phương trình phản ứng với NaOH

C₂H₅COOCH₃ + NaOH → C₂H₅COONa + CH₃OH (điều kiện: t°)

Chất	Tên gọi	Phân tử khối	Vai trò
C₂H₅COOCH₃	Metyl propionat	88	Chất phản ứng
NaOH	Natri hiđroxit	40	Chất phản ứng
C₂H₅COONa	Natri propionat	96	Muối (sản phẩm)
CH₃OH	Metanol (ancol metylic)	32	Ancol (sản phẩm)

Kiểm tra bảo toàn khối lượng: 88 + 40 = 128 và 96 + 32 = 128. Phương trình đã cân bằng, tỉ lệ mol các chất là 1 : 1 : 1 : 1.

Vì sao gọi là phản ứng xà phòng hoá và xảy ra một chiều?

Ion OH^– tấn công vào nguyên tử cacbon của nhóm C=O, làm đứt liên kết C–O giữa nhóm cacbonyl và gốc ancol. Sau đó axit propionic sinh ra bị NaOH trung hoà ngay thành muối C₂H₅COONa.

Vì axit bị “kéo” khỏi cân bằng bằng cách tạo muối nên phản ứng đi hết về một phía, không thuận nghịch. Đây là điểm khác cơ bản so với thuỷ phân trong môi trường axit. Tên “xà phòng hoá” có từ việc thuỷ phân chất béo bằng kiềm tạo muối của axit béo, tức xà phòng. Với este đơn giản như metyl propionat, người ta vẫn dùng cách gọi này.

Hiện tượng khi tiến hành thí nghiệm

Ban đầu este ít tan nên tách thành lớp riêng nổi trên dung dịch NaOH.
Khi đun nóng, lớp este nhỏ dần rồi biến mất, dung dịch trở thành đồng nhất.
Sản phẩm muối và metanol đều tan trong nước. Mùi thơm của este giảm hẳn.

Lưu ý: metanol rất độc, trong phòng thí nghiệm không được ngửi hay nếm sản phẩm.

Các phản ứng liên quan của metyl propionat

Thuỷ phân trong axit (thuận nghịch): C₂H₅COOCH₃ + H₂O ⇌ C₂H₅COOH + CH₃OH (xúc tác H₂SO₄ loãng, t°).
Điều chế (este hoá): C₂H₅COOH + CH₃OH ⇌ C₂H₅COOCH₃ + H₂O (H₂SO₄ đặc, t°).
Cháy: C₄H₈O₂ + 5O₂ → 4CO₂ + 4H₂O (t°). Kiểm tra oxi: 2 + 10 = 12 ở vế trái, 8 + 4 = 12 ở vế phải.

Mẹo nhớ và lỗi sai thường gặp

Quy tắc “axit thành muối, ancol giữ nguyên”: gốc RCOO– nhận Na tạo RCOONa, gốc R’– nhận OH tạo R’OH. Với este RCOOR’, sản phẩm luôn là RCOONa + R’OH.
Nhầm vị trí hai gốc: nhiều bạn viết muối là CH₃COONa. Cần nhìn đúng: phần trước nhóm –COO– là C₂H₅–, nên muối là C₂H₅COONa (3 cacbon). Phần sau –COO– là CH₃–, nên ancol là CH₃OH.
Nhầm với đồng phân: CH₃COOC₂H₅ (etyl axetat) cũng là C₄H₈O₂ nhưng cho CH₃COONa và C₂H₅OH.
Quên điều kiện: phản ứng cần đun nóng, ở nhiệt độ thường rất chậm.

Các este đơn chức mạch hở có công thức C₄H₈O₂ gồm 4 đồng phân: HCOOCH₂CH₂CH₃, HCOOCH(CH₃)₂, CH₃COOC₂H₅ và C₂H₅COOCH₃.

Bài tập vận dụng có đáp án

Bài 1. Cho 8,8 gam metyl propionat tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH. Tính khối lượng muối và ancol thu được.

Giải: n(este) = 8,8 : 88 = 0,1 mol. Theo phương trình, n(muối) = n(ancol) = 0,1 mol. Khối lượng C₂H₅COONa = 0,1 × 96 = 9,6 g; khối lượng CH₃OH = 0,1 × 32 = 3,2 g.

Bài 2. Đun 17,6 gam C₂H₅COOCH₃ với 150 ml dung dịch NaOH 2M, sau phản ứng cô cạn dung dịch. Tính khối lượng chất rắn khan.

Giải: n(este) = 17,6 : 88 = 0,2 mol; n(NaOH) = 0,15 × 2 = 0,3 mol, nên NaOH dư 0,1 mol. Chất rắn gồm muối 0,2 × 96 = 19,2 g và NaOH dư 0,1 × 40 = 4 g. Tổng = 23,2 g (metanol bay hơi khi cô cạn).

Bài 3. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol metyl propionat. Tính thể tích O₂ cần dùng và thể tích CO₂ sinh ra (đktc).

Giải: Theo phương trình cháy, n(O₂) = 5 × 0,1 = 0,5 mol, V = 0,5 × 22,4 = 11,2 lít. n(CO₂) = 4 × 0,1 = 0,4 mol, V = 8,96 lít.

Bài 4. Este X có công thức C₄H₈O₂, khi thuỷ phân trong NaOH tạo muối của axit có 3 nguyên tử cacbon và metanol. Xác định X.

Giải: Ancol là CH₃OH (1 C), nên axit có 4 − 1 = 3 C, tức C₂H₅COOH. Vậy X là C₂H₅COOCH₃ (metyl propionat).

Câu hỏi thường gặp

C2H5COOCH3 tên gọi là gì?

C2H5COOCH3 có tên là metyl propionat, este của axit propionic (C2H5COOH) với ancol metylic (CH3OH). Công thức phân tử là C4H8O2, phân tử khối 88.

C2H5COOCH3 tác dụng với NaOH tạo ra sản phẩm gì?

Khi đun nóng, phản ứng tạo natri propionat (C2H5COONa) và metanol (CH3OH) theo tỉ lệ mol 1 : 1 : 1 : 1. Phản ứng xảy ra một chiều.

Vì sao phản ứng của este với NaOH là một chiều còn với axit là thuận nghịch?

Trong môi trường kiềm, axit sinh ra bị NaOH trung hoà thành muối nên cân bằng bị chuyển hết về phía sản phẩm. Trong môi trường axit không có quá trình này nên phản ứng thuận nghịch.

C2H5COOCH3 và CH3COOC2H5 khác nhau thế nào?

Hai chất là đồng phân của nhau (cùng C4H8O2). C2H5COOCH3 cho muối C2H5COONa và ancol CH3OH, còn CH3COOC2H5 cho muối CH3COONa và ancol C2H5OH khi tác dụng với NaOH.