Tóm tắt và giải hóa lớp 12 bài 1: Este

Dưới đây là bài tóm tắt và giải hóa lớp 12 bài 1 mà bạn có thể tham khảo để học hóa tốt hơn !

1. Tóm tắt hóa học lớp 12 bài 1:

a. Khái niệm, danh pháp :

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

–   Este đơn chức có công thức chung là RCOOR’. Trong đó R là gốc hiđrocacbon hoặc H ; R’ là gốc hiđrocacbon.

–   Tên este = Tên gốc hiđrocacbon R’ + tên gốc axit RCOO (đuôi at).

b. Tính chất vật lí :

–   Các este là chất lỏng hoặc rắn ở điều kiện thường và rất ít tan trong nước.

–   So với các axit cùng khối lượng mol phân tử hoặc phân tử có cùng số nguyên tử cacbon thì este có nhiệt độ sôi và độ tan trong nước thấp.

–   Các este có mùi thơm đặc trưng : isoamyl axetat có mùi chuối chín,…

c. Tính chất hóa học :

–   Este bị thủy phân trong môi trường axit hoặc bazơ.

–   Phản ứng phân hủy este trong dung dịch kiềm còn được gọi là phản ứng xà phòng hóa.

d. Điều chế :

Đun sôi hỗn hợp gồm ancol và axit cacboxylic, có axit H₂SO₄ đặc làm xúc tác (phản ứng este hóa).

RCOOH + R’OH RCOOR’ + H₂O

2. Hướng dẫn giải bài tập Hóa học 12 bài 1:

Bài 1 trang 7

Hãy điền chữ Đ (đúng) hoặc S (sai) trong mỗi ô trống bên cạnh các câu sau :

a) Este là sản phẩm của phản ứng giữa axit và ancol.

b) Este là hợp chất hữu cơ trong phân tử có nhóm COO^–

c) Este no, đơn chức, mạch hở có công thức phân tử C_nH_2nO₂, với n≥2.

d) Hợp chất CH₃COOC₂H₅ thuộc loại este.

e) Sản phẩm của phản ứng giữa axit và ancol là este.

Bài giải :

a) S, vì có một số este được điều chế bằng phương pháp điều chế riêng, ví dụ: vinyl axetat.

b) S, vì phân tử este không có nhóm COO^– (chỉ có RCOO^–)

c) Đ

d) Đ

e) S, vì axit có thể là axit vô cơ.

Bài 2 trang 7

Ứng với công thức phân tử C₄H₈O₂ có bao nhiêu este đồng phân của nhau ?

A. 2                                                                B. 3

C. 4                                                                D. 5

Bài giải :

Các đồng phân của C₄H₈O₂ :

CH₃CH₂COOCH₃ : metyl propionat

CH3COOCH₂CH₃ : etyl axetat

HCOOCH₂CH₂CH₃ : propyl fomat

: isopropyl fomat

⇒ Chọn đáp án C.

Bài 3 trang 7

Chất X có công thức phân tử C₄H₈O₂. Khi X tác dụng với dung dịch NaOH sinh ta chất Y có công thức C₂H₃O₂Na. Công thức cấu tạo của X là :

A. HCOOC₃H₇                                                         B. C₂H₅COOCH₃

C. CH₃COOC₂H₅                                                               D. HCOOC₃H₅

Bài giải :

X có công thức cấu tạo C₄H₈O₂ nên X là este no, đơn chức, mạch hở.

Y có công thức cấu tạo là CH₃COONa

Vậy X có công thức cấu tạo là CH₃COOC₂H₅

⇒ Chọn đáp án C.

Bài 4 trang 7

Khi thủy phân este X có công thức phân tử C₄H₈O₂ trong dung dịch NaOH thu được hỗn hợp 2 chất hữu cơ Y, Z trong đó Z có tỉ khối hơi so với H₂ bằng 23. Tên của X là

A. Etyl axetat                                                                               B. Metyl axetat.

C. Metyl propionat                                                                       D. Propyl fomat.

Bài giải :

Vì Z có tỉ khối hơi so với H₂ nên suy ra Z có thể ở dạng hơi. ⇒ Z là rượu.

CTPT của este X có dạng C_nH_2nO₂ nên X là este no đơn chức mạch hở. Do đó, Z là rượu no đơn chức. Gọi CTPT của Z là C_mH_{2m + 2}O

Ta có:

d_Z/H2 = M_Z / M_H2 = 23

⇒  M_Z / 2 = 23

⇒ M_Z = 23 x 2 = 46

M_Z = 14m + 18 = 46 ⇒ m = 2

Vậy Z là : C₂H₅OH ⇒ X là : CH₃COOC₂H₅.

⇒ Chọn đáp án A.

Bài 5 trang 7

Phản ứng thủy phân của este trong môi trường axit và bazơ khác nhau ở điểm nào ?

Bài giải :

Phản ứng thủy phân este trong môi trường axit là phản ứng thuận nghịch, este vẫn còn, nổi lên trên bề mặt dung dịch.

CH₃COOC₂H₅ + H₂O CH₃COOH + C₂H₅OH

Phản ứng thủy phân este trong môi trường kiềm là phản ứng một chiều, este phản ứng hết. Phản ứng này còn được gọi là phản ứng xà phòng hóa.

CH₃COOC₂H₅ + NaOH CH₃COONa + C₂H₅OH

Bài 6 trang 7

Đốt cháy hoàn toàn 7,4 gam este X đơn chức thu được 6,72 lít khí CO2 (đktc) và 5,4 gam nước.

a) Xác định công thức phân tử của X.

b) Đun 7,4 gam X trong dung dịch NaOH vừa đủ đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 3,2 gam ancol Y và một lượng muối Z. Viết công thức cấu tạo của X và tính khối lượng của Z.

Bài giải :

a) Số mol CO₂ và _H2O là :

n_CO2 = 6,72 / 22,4 = 0,3 (mol)

n_H2O = 5,4 / 18 = 0,3 (mol)

Ta có : n_CO2 = n_H2O ⇒ X là este no đơn chức mạch hở.

Gọi công thức tổng quát của este X là C_nH_2nO₂

Số mol của este X là :

n_X = 7,4/(14n + 32) (mol)

Phương trình tổng quát :

     C_nH_2nO₂      +     (1,5n – 1)O₂          nCO₂     +     nH₂O

0,3/n        ←                                              0,3

Ta có :

7,4/(14n + 32) = 0,3/n

7,4n/(14n + 32) = 0,3

⇒ 7,4n = 4,2n + 9,6

⇒ 3,2n = 9,6

⇒ n = 3

Vậy công thức phân tử là : C₃H₆O₂

b) Vì este là este đơn chức nên ta có n_X = n_Y  = 0,1 (mol)

M_Y = m/n = 3,2/0,1 = 32 (g/mol)

⇒ CTPT của Y là : CH₃OH

Công thức cấu tạo của X là : CH₃COOCH₃

Phương trình hóa học :

CH₃COOCH₃ + NaOH → CH₃COONa + CH₃OH

  0,1 (mol)                    →        0,1 (mol)

Khối lượng của muối Z là :

m_Z = n_Z x M = 0,1 x 82 = 8,2(g)

3. Hướng dẫn giải bài tập Sách bài tập Hóa học 12 bài 1:

Bài 1.1 trang 3

Ứng với công thức phân tử (CTPT) C₄H₈O₂ có bao nhiêu este đồng phân của nhau ?

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

Bài giải :

Ta có : k = (2.4 + 2 – 8) / 2 = 1

Vì este đơn chức có một liên kết π trong nhóm COO nên gốc R và R’ đều là gốc hiđrocacbon no.

Các đồng phân của este fomat HCOOR’

HCOOCH₂CH₂CH₃

HCOOCH(CH₃)₂ 

CH₃COOC₂H₅

C₂H₅COOCH₃

⇒ Chọn đáp án C.

Bài 1.2 trang 3

Cho các chất có công thức cấu tạo sau đây :

(1) CH₃CH₂COOCH₃; (2) CH₃OOCCH₃ ; (3) HCOOC₂H₅ ; (4)CH₃COOH;

(5) CH₃CHCOOCH₃ – COOC₂H₅; (6) HOOCCH₂CH₂OH ;

(7) CH₃OOC-COOC₂H₅

Những chất thuộc loại este là

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

B. (1), (2), (3), (5), (7).

C. (1), (2), (4), (6), (7).

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

Bài giải :

Các chất (1), (2), (3), (5), (7) thuộc loại este.

⇒ Chọn đáp án B.

Bài 1.3 trang 3

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 natri. Công thức cấu tạo của X là

A. CH₃COOH.                                                                          B. CH₃COOCH₃.

C. HCOOCH_3.                                                                                        D. OHCCH₂OH.

Bài giải :

X tác dụng được với dung dịch NaOH nhưng không tác dụng với Na ⇒ X là este.

X có 2 nguyên tử O trong phân tử ⇒ CTPT của X là C₂H₄O₂ 

Công thức cấu tạo của X là HCOOCH₃.

⇒ Chọn đáp án C.

Bài 1.4 trang 3

Hợp chất X có công thức cấu tạo : CH₃OOCCH₂CH₃. Tên gọi của X là

A. etyl axetat.                                                                    B. metyl propionat

C. metyl axetat.                                                                 D. propyl axetat.

Bài giải :

CH₃OOCCH₂CH₃ = CH₃CH₂COOCH₃

Gốc -CH₃: metyl

Axit CH₃CH₂COOH : axit propionic

Vậy este CH₃CH₂COOCH₃ tên là metyl propionat.

⇒ Chọn đáp án B.

Bài 1.5 trang 4

Thuỷ phân este E có công thức phân tử C₄H₈O₂ (có mặt H₂SO₄ loãng) thu được 2 sản phẩm hữu cơ X và Y. Từ X có thể điều chế trực tiếp ra Y bằng một phản ứng duy nhất. Tên gọi của E là

A. metyl propionat.                                                                  B. propyl fomat.

C. ancol etylic.                                                                        D. etyl axetat.

Bài giải :

A. C₂H₅COOCH₃ + H₂O C₂H₅COOH + CH₃OH

Sản phẩm thủy phân không thể điều chế trực tiếp ra chất còn lại.

B. HCOOC₃H₇ + H₂O HCOOH + C₃H₇OH

Sản phẩm thủy phân không thể điều chế trực tiếp ra chất còn lại.

C. Ancol etylic không bị thủy phân.

D. CH₃COOC₂H₅ + H₂O  CH₃COOH + C₂H₅OH

C₂H₅OH + O₂ CH₃COOH + H₂O

⇒ Chọn đáp án D.

Bài 1.6 trang 4

Thuỷ phân hoàn toàn 3,7 gam este X có công thức phân tử C₃H₆O₂ trong 100 g dung dịch NaOH 4%, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 5,4 g chất rắn. Công thức cấu tạo của X là

A. HCOOC₂H₅                                                                    B. HCOOC₃H₇

C. CH₃COOCH₃                                                                              D. CH₃COOC₂H₅

Bài giải :

Số mol của X là :

n_X = m / M = 3,7/74 = 0,05 (mol)

m_ctNaOH = (m_dd x C%) / 100% = (100 x 4%) / 100% = 4 (g)

Theo định luật bảo toàn khối lượng :

m_X + m_NaOH = m­_rắn + m_ancol

3,7 + 4 = 5,4 + m_ancol

m_ancol = 2,3 gam

Vì X là este đơn chức nên n_ancol = n_X = 0,05 (mol)

M_ancol = m / n = 2,3/0,05 = 46

⇒ Ancol là : C₂H₅OH

⇒ Este là : HCOOC₂H₅

⇒ Chọn đáp án A.

Bài 1.7 trang 4

Thuỷ phân hoàn toàn hỗn hợp gồm hai este đơn chức X. Y là đồng phân cấu tạo của nhau cần 100 ml dung dịch NaOH 1M. Thu được 7,85 g hỗn hợp hai muối của hai axit là đồng đẳng kế tiếp và 4,95 g 2 hai ancol bậc I. Công thức cấu tạo và phần trăm khối lượng của hai este là :

A. HCOOCH₂CH₂CH₃, 75% ; CH₃COOC₂H₅, 25%.

B. HCOOC₂H₅, 45% ; CH₃COOCH₃, 55%.

C. HCOOC₂H₅, 55% ; CH₃COOCH₃, 45%.

D. HCOOCH₂CH₂CH₃, 25% ; CH₃COOC₂H₅, 75%.

Bài giải :

Số mol NaOH là :

n_NaOH = C_M x V = 1 x 0,1 = 0,1 (mol)

m_NaOH = n x M = 0,1 x 40 = 4 (g)

Theo định luật bảo toàn khối lượng :

m_{hh este} + m_NaOH = m_muối + m_rượu 

m_{hh este} = m_muối + m_rượu  – m_NaOH 

m_{hh este} = 7,85 + 4,95 – 4 = 8,8 (g)

Theo đề bài hỗn hợp este là đơn chức

n_NaOH = n_{hh este} = 0,1 (mol)

Ta có :

M_este = m / n = 8,8 / 0,1 = 88 g/mol

Dựa vào đáp án, hỗn hợp este là hỗn hợp este no, đơn chức.

Công thức phân tử của 2 este là C4H8O2.

→ Loại đáp án B, C.

→ Hỗn hợp este gồm HCOOC₃H₇ (x mol) và CH₃COOC₂H₅ (y mol)

Từ phản ứng thuỷ phân và khối lượng sản phẩm muối ta có hệ phương trình :

n_HCOOC3H7 + n_CH3COOC2H5 = x + y = 0,1

m_HCOONa + m_CH3COONa = 67x + 82y = 7,85

Giải hệ phương trình ta được : x = 0,025 mol ; y= 0,075 mol

→ %m_HCOOC3H7 = 25% ; %m_CH3COOC2H5 = 75%

⇒ Chọn đáp án D.

Bài 1.8 trang 4

Este X có công thức đơn giản nhất là C₂H₄O. Đun sôi 4,4 g X với 200 g dung dịch NaOH 3% đến khi phan ứng xảy ra hoàn toàn. Từ dung dịch sau phản ứng thu được 8,1 g chất rắn khan. Công thức cấu tạo của X là

A.CH₃CH₂COOCH₃                                                             B. CH₃COOCH₂CH₃

C. HCOOCH₂CH₂CH₃                                                                     D. HCOOCH(CH₃)₂

Bài giải :

Số mol NaOH là :

m_{ct NaOH} = (m_dd x C%) / 100% = (200 x 3%) / 100% = 6 (g)

n_NaOH = m / M = 6/40 = 0,15 (mol)

Dựa vào đáp án, công thức phân tử của X là C₄H₈O₂.

→ Số mol X là : n_X = 0,05 (mol)

Đặt CTHH của X dạng RCOOR’

Phương trình :

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

Ta có : n_X = n_{NaOH (pư)} = 0,05 (mol)

→ m_NaOH(dư) = 0,1 (mol)

→ Chất rắn thu được gồm RCOONa 0,05 mol và NaOH dư 0,1 mol.

m_RCOONa = m_{chất rắn} – m_NaOH(dư) = 4,1 g

→ M_RCOONa = m / n = 4,1 / 0,05 = 82 g/mol

→ M_R = 15

→ Công thức cấu tạo của X là CH₃COOC₂H₅.

⇒ Chọn đáp án B.

Bài 1.9 trang 4

Đồng phân nào trong số các đồng phân mạch hở có công thức phân tử C₂H₄O₂ tác dụng được với

a) Dung dịch natri hiđroxit ?

b) Natri kim loại ?

c) Ancol etylic ?

d) Dung dịch AgNO₃/NH₃ sinh ra Ag ?

Viết các phương trình hoá học minh hoạ.

Bài giải :

Ứng với công thức phân tử C₂H₄O₂ có các công thức cấu tạo mạch hở sau :

CH₃COOH (A) ; HCOOCH₃ (B) ; HOCH₂CHO (C).

a) Tác dụng được với dung dịch natri hiđroxit : A và B.

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

HCOOCH₃ + NaOH → HCOONa + CH₃OH

b) Tác dụng được với natri kim loại : A và C.

CH₃COOH + Na → CH₃COONa + ½ H₂

HOCH₂CHO + Na → NaOCH₂CHO + ½ H₂

c) Tác dụng được với ancol etylic : A và C.

C₂H₅OH + CH₃COOH CH₃COOC₂H₅ + H₂O

C₂H₅OH + HOCH₂CHO → C₂H₅OCH₂CHO + H₂O

d) Tác dụng được với AgNO₃/NH₃ sinh ra Ag : B và C.

HCOOCH₃ + 2AgNO₃ + 2NH₃ → NH₄OOCOCH₃ + 2Ag + NH₄NO₃ + H₂O

HOCH₂CHO + 2AgNO₃ + 2NH₃ → HOCH₂COONH₄ + 2Ag + NH₄NO₃ + H₂O

Bài 1.10 trang 5

Este đơn chức X có phần trăm khối lượng các nguyên tố C, H, O lần lượt là 48,65% ; 8,11% và 43,24%

a) Tìm công thức phân tử, viết các công thức cấu tạo có thể có và gọi tên X.

b) Đun nóng 3,7 g X với dung dịch NaOH vừa đủ đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Từ dung dịch sau phản ứng, thu được 4,1 g muối rắn khan. Xác định công thức cấu tạo của X.

Bài giải :

a) Gọi công thức phân tử của X là C_xH_yO_z.

x : y : z = 48,65/12 : 8,11/1 : 43,24/16 = 3 : 6 : 2

Công thức đơn giản nhất của X là C₃H₆O₂.

Vì X là este đơn chức→ Công thức phân tử của X là C₃H₆O₂

Các công thức cấu tạo có thể có của X là :

HCOOC₂H₅ (etyl fomat)

CH₃COOCH₃ (metyl axetat)

b) Đặt công thức của X là RCOOR₁ (R₁ ≠ H).

RCOOR₁ + NaOH → RCOONa + R₁OH

Số mol của X là :

n_X = 0,05 mol

Muối khan là RCOONa có số mol = số mol X = 0,05 mol

M_RCOONa = m / n = 41/0,05 = 82 (g/mol)

⇒ Muối là CH₃COONa.

⇒ Công thức cấu tạo của X là CH₃COOCH₃.

Bài 1.11 trang 5

Hai este X và Y là đồng phân cấu tạo của nhau. Tỉ khối hơi của X so với hiđro bằng 44.

a) Tìm công thức phân tử của X và Y.

b) Cho 4,4 g hồn hợp X và Y tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 4,45 g chất rắn khan và hỗn hợp hai ancol là đồng đẳng kế tiếp. Xác định công thức cấu tạo của X, Y và gọi tên chúng.

Bài giải :

a) Tỉ khối hơi của X so với hiđro bằng 44.

M_X = 44 x 2 = 88 (g/mol)

Vì nhóm COO trong phân tử este có khối lượng là 44, nên X và Y thuộc loại este đơn chức dạng RCOOR’ hay C_xH_yO₂.

Ta có :

12x + y = 56

→ x = 4 ; y = 8

Công thức phân tử của X và Y là C₄H₈O₂. X, Y thuộc loại este no, đơn chức, mạch hở.

b) Đặt công thức chung của 2 este là RCOOR ’.

Phản ứng thủy phân trong dung dịch NaOH :

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

Chất rắn khan là hỗn hợp muối của hai axit là đồng đẳng kế tiếp (vì hai ancol là đồng đẳng kế tiếp).

n_este = n_muối = m / M = 4,4 / 88 = 0,05 (mol)

M_RCOONa = m / n = 4,45/0,05 = 89 (g/mol)

→ R = 22.

Hai muối tương ứng là CH₃COONa và C₂H₅COONa.

Công thức cấu tạo của X, Y :

X là CH₃COOCH₂CH₃ (etyl axetat)

Y là C₂H₅COOCH₃ (metyl propionat)

Bài 1.12 trang 5

Este đơn chức X thu được từ phản ứng este hoá giữa ancol Y và axit hữu cơ Z (có xúc tác là axit H₂SO₄). Đốt cháy hoàn toàn 4,3 g X thu được 4,48 lít khí CO₂ (đktc) và 2,7 g nước. Tìm công thức phân tử, viết công thức cấu tạo và tên gọi của X. Viết phương trình hoá học của phản ứng điều chế X từ axit và ancol tương ứng.

Bài giải :

Từ sản phẩm cháy ta có :

n_C = n_CO2 = 0,2 mol → m_C = 2,4 g

n_H = 2n_H2O = 0,3 mol → m_H = 0,3 g

m_O = m_X – m_C – m_H = 4,3 – 2,4 – 0,3 = 1,6 (g) → n_O = 0,1 mol.

Đặt công thức phân tử của X là C_x H_yO_z. Ta có tỉ lệ :

x : y : z = 0,2 : 0,3 : 0,1 = 2 : 3 : 1

CT đơn giản nhất của X là C₂H₃O.

Mà X là este đơn chức nên công thức phân tử của X là C₄H₆O₂.

Vì X được tạo ra từ phản ứng este hoá giữa ancol Y và axit hữu cơ Z nên có công thức cấu tạo :

HCOOCH₂CH=CH₂ (anlyl fomat)

hoặc CH₂=CHCOOCH₃ (metyl acrylat)

Phương trình hoá học của phản ứng điều chế X :

C₂H₅OH + CH₃COOH HCOOCH₂-CH=CH₂ + H₂O

C₂H₅OH + CH₃COOH CH₂=CH-COOCH₃

Bài 1.13 trang 5

Hỗn hợp X gồm axit axetic và ancol etylic. Chia X thành ba phần bằng nhau. Cho phần một tác dụng với natri dư thấy có 3,36 lít khí H₂ thoát ra (đktc). Phần hai phản ứng vừa đủ với 200 ml dung dịch NaOH 1M.

Thêm vào phần ba một lượng H₂SO₄ làm xúc tác rồi thực hiện phản ứng este hoá, hiệu suất đạt 60%.

a) Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra.

b) Tính khối lượng của hỗn hợp X đã dùng và khối lượng este thu được.

Bài giải :

a) Phương trình hóa học :

CH₃COOH + Na → CH₃COONa + 1/2 H₂

C₂H₅OH + Na → C₂H₅ONa + 1/2 H₂

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

CH₃COOH + C₂H₅OH → CH₃COOC₂H₅ + H₂O

b) Số mol của H₂ và NaOH là :

n = V / 22,4 = 3,36/22,4 = 0,15 (mol)

n = C_M x V = 0,2 x 1 = 0,2 (mol)

Phần 1:

n_ancol + n_axit = 2n_H2

n_ancol + n_axit = 2 x 0,15

n_ancol + n_axit = 0,3

Phần 2:

n_axit = n _NaOH

n_axit = 0,2 mol

→ n_ancol = 2n_H2 – n_axit = 0,3 – 0,2 = 0,1 (mol)

Khối lượng của X :

m_X = 3.(0,2.60 + 0,1.46) = 49,8 (g)

Phần 3: Vì n_axit > n_ancol ⇒ Hiệu suất tính theo ancol.

Ta có : H = 60%

⇒ n_{este tạo thành} = 0,1 x 60% = 0,06 (mol)

m_este = m_CH3COOC2H5 = n x M =  0,01 x 88 = 5,28 (g)

 

Đây là nội dung tóm tắt và giải bài tập Chương 1 bài 1: Este của chương trình hóa học lớp 12 mà các bạn có thể tham khảo. Mời các bạn cùng tham khảo các bài viết tương tự trong chuyên mục : Hóa học lớp 12

We on social :

Facebook