Giải Hóa học 12 Bài 4: Luyện tập Este và chất béo

Mai Anh Ngày: 23-05-2022 Lớp 12

7.2 K

Tailieumoi.vn giới thiệu Giải bài tập Hóa học lớp 12 Bài 4: Luyện tập Este và chất béo chính xác, chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Luyện tập Este và chất béo lớp 12.

Bài giảng Hóa học 12 Bài 4: Luyện tập Este và chất béo

Giải bài tập Hóa học 12 Bài 4: Luyện tập Este và chất béo

Câu hỏi và bài tập (trang 18 SGK Hóa Học 12)

Bài 1 trang 18 SGK Hóa Học 12: So sánh chất béo và este về: Thành phần nguyên tố, đặc điểm cấu tạo phân tử và tính chất hóa học.

Lời giải:

Bài 2 trang 18 SGK Hóa Học 12: Khi đun hỗn hợp 2 axit cacboxylic với glixerol (axit H₂SO₄ làm xúc tác) có thể thu được mấy trieste ? Viết công thức cấu tạo của các chất này.

Lời giải:

Bài 3 trang 18 SGK Hóa Học 12: Khi thủy phân (xúc tác axit) một este thu được glixerol và hỗn hợp axit stearic (C₁₇H₃₅COOH) và axit panmitic (C₁₅H₃₁COOH) theo tỉ lệ 2 : 1.

Este có thể có công thức cấu tạo nào sau đây?

Lời giải:

Hỗn hợp axit stearic (C₁₇H₃₅COOH) và axit panmitic (C₁₅H₃₁COOH) theo tỉ lệ 2 : 1 nên este có 2 gốc C₁₇H₃₅COO và 1 gốc C₁₅H₃₁COO

Đáp án B

Bài 4 trang 18 SGK Hóa Học 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, 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 khi đến phản ứng hoàn toàn thu được sản phẩm có 6,8 gam muối. Tìm công thức cấu tạo và tên gọi của A.

Phương pháp giải:

- Công thức tổng quát của este no, đơn chức là C_nH_2nO₂(n≥2)

- Từ n_O2=n_A => M_A => n

b) Este đơn chức nên ta có: n muối = n este => M muối => CTCT của muối => CTCT este

Lời giải:

a) Vì A là este no, đơn chức nên có công thức phân tử là C_nH_2nO₂(n≥2)

Ta có $n_{A} = n_{O_{2}} = \frac{3, 2}{32} = 0, 1$ (mol)

=> M_A = 7,4/0,1 = 74 =>14n+32 = 74 => n = 3

=> Công thức phân tử của A là C₃H₆O₂

Gọi CTPT của A là $R_{1} C O O R_{2}$

$R_{1} C O O R_{2}$ + NaOH -> $R_{1} C O O N a$ + $R_{2} O H$

Theo pt: số mol $R_{1} C O O N a$ = số mol A = 0,1 mol

M(R1COONa ) = $R_{1}$ + 67 = 68 → $R_{1}$ = 1

→ $R_{1}$ là H (hay muối là HCOONa)

→ CTCT của A là: HCOOC₂H₅ (etyl format).

Bài 5 trang 18 SGK Hóa Học 12: Khi thủy phân a gam một este X thu được 0,92 gam glixerol, 3,02 gam natri linoleat C₁₇H₃₁COONa và m gam natri oleat C₁₇H₃₃COONa.

Tính giá trị của a, m. Viết công thức cấu tạo có thể có của X.

Phương pháp giải:

Tính số mol của glixerol và natri lioleat => CTCT của X => nC₁₇H₃₃COONa => m

- n_X = n_glixerol => a

Lời giải:

Cách 1:

$n_{C_{3} H_{5} (O H)_{3}} = 0, 01$ (mol) ; $n_{C_{17} H_{31} C O O N a} = \frac{3, 02}{302} = 0, 01$ (mol).

=> CTCT của X là C₁₇H₃₁COOC₃H₅(C₁₇H₃₃COO)₂

=> $n_{C_{17} H_{33} C O O N a} = 0, 02$ (mol) => m = 0,02.304 = 6,08 (gam)

Ta luôn có: n_X = n_glixerol = 0,01 mol

=> a = 0,01.882 = 8,82 (gam)

+ Cách 2:

PTHH tổng quát: (RCOO)₃C₃H₅ + 3NaOH → 3RCOONa + C₃H₅(OH)₃

Theo tỉ lệ phản ứng ⇒ n_muối = n_NaOH = 3.n_glixerol = 3. 0,01 = 0,03 mol

⇒ $n_{C_{17} H_{31} C O O N a}$ = 0,03 – 0,01 = 0,02 mol

⇒ m = $m_{C_{17} H_{31} C O O N a}$ = 0,02. 304 = 6,08(g)

m_NaOH = 0,03. 40 = 1,2 g

BTKL ⇒ a = m_este = m_muối + m_glixerol - _NaOH = 6,08 + 3,02 + 0,92 - 1,2 = 8,82g

Tỉ lệ $n_{C_{17} H_{31} C O O N a}$ : $n_{C_{17} H_{33} C O O N a}$ = 0,01 : 0,02 = 1:2

⇒Có 2 công thức cấu tạo phù hợp:

Bài 6 trang 18 SGK Hóa Học 12: Thủy phân hoàn toàn 8,8 gam este đơn chức, mạch hở X với 100ml dung dịch KOH 1M (vừa đủ) thu được 4,6 gam một ancol Y. Tên gọi của X là

A. etyl fomat. B. etyl propionate.

C. etyl axetat. D. propyl axetat.

Phương pháp giải:

Khi thủy phân este đơn chức với KOH vừa đủ ta luôn có:

n _este = n_KOH = n _ancol => M _este, M_ancol => CTCT este

Lời giải:

Gọi CTPT của este là RCOOR₁

Số mol KOH n_KOH = 0,1.1 = 0,1 (mol)

RCOOR₁ + KOH -> RCOOK + R₁OH

Theo pt: $n_{R C O O R_{1}}$ = n_KOH = 0,1 mol.

Ta có:

CTCT của este là: CH₃COOC₂H₅(etyl axetat)

Đáp án C

Bài 7 trang 18 SGK Hóa Học 12: Đốt cháy hoàn toàn 3,7 gam một este đơn chức X thu được 3,36 lít khí CO₂ (đktc) và 2,7 gam nước. Công thức phân tử của X là

A. C₂H₄O₂. B. C₃H₆O₂.

C. C₄H₈O₂. D. C₅H₈O₂.

Phương pháp giải:

n_CO2 => nC

n_H2O => nH

m_O=m_X-m_C-m_H => n_O

=> Tỉ lệ C:H:O => CTĐGN => CTPT

Lời giải:

n_CO2 = 3,36/22,4 = 0,15 mol => nC = 0,15 mol

n_H2O = 2,7/18 = 0,15 mol => nH = 0,3 mol

m_O=m_X-m_C-m_H = 3,7 - 0,15.12 - 0,3.1 = 1,6 gam => n_O= 0,1 mol

=> Tỉ lệ C:H:O = 0,15:0,3:0,1=3:6:2

=> CTĐGN C₃H₆O₂

Mà este là đơn chức (chứa 2 nguyên tử O) => CTPT của X là C₃H₆O₂

Đáp án B

Bài 8 trang 18 SGK Hóa Học 12: 10,4 gam hỗn hợp X gồm axit axetic và etyl axetat tác dụng vừa đủ với 150 gam dung dịch natri hiđroxit 4% . Phần trăm khối lượng của etyl axetat trong hỗn hợp bằng

A. 22%. B. 42,3%.

C. 57,7%. D. 88%.

Phương pháp giải:

Đặt số mol mỗi chất trong X là x, y

Lập hệ 2 phương trình 2 ẩn dựa vào dữ kiện đề bài:

+ mX

+ nNaOH

Lời giải:

Gọi số mol của CH₃COOH và CH₃COOC₂H₅ là x, y

CH₃COOH + NaOH -> CH₃COONa

CH₃COOC₂H₅ + NaOH -> CH₃COONa + C₂H₅OH.

_nNaOH =

Ta có hệ phương trình :

=> x = 0,1 ; y = 0,05.

%m_{etyl axetat} =

Đáp án B

Lý thuyết luyện tập este và chất béo

A. ESTE

I. ĐỊNH NGHĨA

- Khi thay thế nhóm OH ở nhóm COOH của axit bằng gốc OR ta thu được este

* Công thức tổng quát

+ Este được tạo bởi axit cacboxylic no, đơn chức mạch hở và ancol no, đơn chức, mạch hở (este no, đơn chức, mạch hở): C_mH_2m+1COOC_m’H_2m’+1 hay C_nH_2nO₂ (m ≥ 0; m’ ≥ 1; n ≥ 2 ).

+ Este đa chức được tạo bởi axit cacboxylic đa chức và ancol đơn chức: R(COOR’)_n

+ Este đa chức được tạo bởi axit cacboxylic đơn chức và ancol đa chức: (RCOO)_nR’

+ Este đa chức được tạo bởi axit cacboxylic đa chức và ancol đa chức (cùng có n nhóm chức): R(COO)_nR’

+ Tóm lại, có thể đặt CTTQ của este : C_xH_yO_z (x, z ≥ 2; y là số chẵn, y ≤ 2x)

II. DANH PHÁP

Tên gốc hiđrocacbon R’ + tên anion gốc axit (đuôi “at”)

HCOOC₂H₅: etyl fomat CH₃COOCH=CH₂: vinyl axetat

III. TÍNH CHẤT VẬT LÝ:

- Nhiệt độ sôi thấp hơn axit, ancol vì không tạo liên kết hiđro

- Thường: lỏng, nhẹ hơn nước, ít tan trong nước

- Hòa tan nhiều hợp chất hữu cơ

- Thường có mùi thơm dễ chịu: isoamyl axetat: mùi chuối chín; etyl butirat: mùi dứa, etyl isovalerat: mùi táo

IV. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. Thủy phân môi trường axit (thuận nghịch)

R-COO-R’ + H-OH R-COOH + R’-OH

2. Thủy phân môi trường kiềm ( phản ứng xà phòng hóa)

R-COO-R’ + NaOH R-COONa + R’-OH

a) Tạo ancol: CH₃COOCH₃ + NaOH → CH₃COONa + CH₃OH

b) Tạo anđehit: RCOOCH=CH-R’ + NaOH → RCOONa + R’-CH₂CH=O

c) Tạo xeton : RCOOC(R’)=CH-R” + NaOH → RCOONa + R’-CO-CH₂R”

d) Tạo phenolat: RCOOC₆H₄R’ + 2NaOH → RCOONa + R’-C₆H₅ONa + H₂O

3. Phản ứng tráng bạc của HCOOR

HCOOR + 2AgNO₃ + 3NH₃ + H₂O → ROCOONH₄ + 2Ag↓ + 2NH₄NO₃

Dạng 1: Bài toán về phản ứng thuỷ phân este

+ Nếu n_{NaOH phản ứng} = n_Este => Este đơn chức

+ Nếu RCOOR’ (este đơn chức), trong đó R’ là C₆H₅– hoặc vòng benzen có nhóm thế

=> n_{NaOH phản ứng} = 2.n_este và sản phẩm cho 2 muối, trong đó có phenolat:

VD: RCOOC₆H₅ + 2NaOH → RCOONa + C₆H₅ONa + H₂O

+ Nếu n_{NaOH phản ứng} = a.n_este (a > 1 và R’ không phải C₆H₅– hoặc vòng benzen có nhóm thế) => Este đa chức

+ Nếu phản ứng thuỷ phân este cho 1 anđehit (hoặc xeton), ta coi như ancol (đồng phân với andehit) có nhóm –OH gắn trực tiếp vào liên kết C=C vẫn tồn tại để giải và từ đó => CTCT của este.

+ Nếu sau khi thủy phân thu được muối (hoặc khi cô cạn thu được chất rắn khan) mà m_muối = m_este + m_NaOH thì este phải có cấu tạo mạch vòng

Dạng 2: Bài toán về phản ứng este hóa

R-COOH + R’-OH R-COO-R’ + H-OH

Đặc điểm của phản ứng este hóa là thuận nghịch nên có thể gắn với các bài toán:

+) Tính hằng số cân bằng K:

+) Tính hiệu suất phản ứng este hóa:

+) Tính lượng este tạo thành hoặc axit cacboxylic cần dùng

Dạng 3: Bài toán về phản ứng đốt cháy este

- CTTQ: C_xH_yO_z. x, y, z nguyên dương, x ≥ 2, z ≥ 2

- Phản ứng cháy: C_xH_yO_z + ( ) O₂ → xCO₂ + y/2 H₂O

- Nếu đốt cháy một este mà thu được <=> Este no, đơn chức, mạch hở.

- Nếu đốt cháy một este đơn chức mà thu được => Este không no

$C H_{3} C O O H + {(C H_{3})}_{2} C H C H_{2} C H_{2} O H \overset{H_{2} S O_{4}, t^{o}}{⇆} C H_{3} C O O C H_{2} C H_{2} C H {(C H_{3})}_{2} + H_{2} O$