Tóm tắt và giải hóa lớp 12 bài 4 – Luyện tập: Este và chất béo

Dưới đây là bài tóm tắt và giải hóa lớp 12 bài 4 mà bạn có thể tham khảo để học hóa tốt hơn !

1. Tóm tắt hóa học lớp 12 bài 4:

–   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.

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

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

–   Lipit là những hợp chất hữu cơ có trong tế bào sống, không tan trong nước nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ không phân cực.

–   Chất béo là trieste của glixerol với axit béo, gọi chung là triglixerit hay triaxylglixerol.

–   Axit béo là axit đơn chức có mạch dài, không phân nhánh.

2. Hướng dẫn giải bài tập Hóa học 12 bài 4:

Bài 1 trang 18

So sánh chất béo và este về: Thành phần nguyên tố, đặc điểm cấu tạo phân tử và tính chất hóa học.

Bài giải :

So sánh chất béo và este.

Giống nhau :

–   Thành phần : Đều chứa C,H,O

–   Tính chất hóa học : Đều có các phản ứng sau :

+ Phản ứng thủy phân, xúc tác axit :

RCOOR’ + H₂O RCOOH + R’OH

+ Phản ứng xà phòng hóa :

RCOOR’ + NaOH  RCOONa + R’OH

(RCOO)₃C₃H₅ + 3NaOH RCOONa + C₃H₅(OH)₃

+ Phản ứng hiđro hóa chất béo lỏng.

–   Tính chất vật lý :

Este và chất béo đều nhẹ hơn nước, không tan trong nước nhưng tan trong các dung môi hữu cơ.

Khác nhau :

Về đặc điểm cấu tạo :

Este : Trong phân tử este của axit cacbonxylic có nhóm -COOR với gốc hiđrocacbon.

Chất béo : Là trieste của glixerol với axit béo.

Bài 2 trang 18

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.

Bài giải :

Giả sử 2 axit cacbonxylic là R₁COOH và R₂COOH.

Các trieste thu được là :

Vậy có thể thu được tối đa 6 trieste.

Bài 3 trang 18

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.

Bài 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.

⇒ Chọn đáp án B.

Bài 4 trang 18

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.

Bài giải :

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

Số mol oxi là :

n_O2 = m / M = 3,2/32 = 0,1 (mol)

Vì A và O₂ có cùng V ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất nên n_A = n_O2 = 0,1 (mol)

Nguyên tử khối của A là :

M_A = m / n = 7,4/0,1 = 74 (g/mol)

⇒ 14n + 32 = 74

⇒ n = 3

Công thức phân tử của A là C₃H₆O₂.

b) Gọi CTPT của A là R₁COOR₂

R₁COOR₂ + NaOH R₁COONa + R₂OH

Theo phương trình ta có : n_R1COONa = n_A = 0,1 (mol)

M_R1COONa = m / n = 6,8/0,1 = 68 (g/mol)

M_{(R1COONa )} = R₁ + 67 = 68

⇒ R₁ = 1

→ R₁ là H (hay muối là HCOONa).

→ Công thức cấu tạo của A là: HCOOC₂H₅ (etyl format).

Bài 5 trang 18

Khi thủy phân a gam một este X thu được 0,92 gam glixerol, 3,02 gam natri linoleat C₁₇H₃₁COONa và m gam muối của natri oleat C₁₇H₃₃COONa.

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

Bài giải :

Phương trình hóa học tổng quát :

(RCOO)₃C₃H₅ + 3NaOH 3RCOONa + C₃H₅(OH)₃

Số mol glixerol và natri linoleat là :

n_C3H5(OH)3 = 0,92/92 = 0,01 (mol)

n_C17H33COONa = 3,02/302 = 0,01 (mol)

Theo phương trình ta có :

n_muối = n_NaOH = 3.n_glixerol = 3 x 0,01 = 0,03 (mol)

⇒n_{(C17H33COONa)} = 0,03 – 0,01 = 0,02 (mol)

Khối lượng muối của natri oleat là :

m = m_{(C17H33COONa)} = 0,02 x 304 = 6,08 (g)

Khối lượng NaOH là :

m_NaOH = 0,03 x 40 = 1,2 (g)

Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có :

a = m_este = m_Muối + m_glixerol – m_NaOH

= 6,08 + 3,02 + 0,92 – 1,2 = 8,82 (g)

Tỉ lệ :

n_{(C17H31COONa)} : n_{(C17H33COONa)} = 0,01 : 0,02 = 1 : 2

⇒ Có 2 công thức cấu tạo phù hợp :

Bài 6 trang 18

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.

Bài giải :

Gọi CTPT của este là RCOOR₁

Số mol KOH là :

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

Phương trình hóa học tổng quát :

RCOOR₁ + KOH  RCOOK + R₁OH

Theo phương trình, ta có :

n_RCOOR1 = n_KOH = 0,1 (mol)

M_RCOOR1 = m / n = 8,8/0,1 = 88 (g/mol)

M_R1OH = m / n = 4,6/0,1 = 46 (g/mol)

Ta có hệ phương trình :

Công thức cấu tạo của este là :

CH₃COOC₂H₅: etyl axetat

⇒ Chọn đáp án C.

Bài 7 trang 18

Đốt cháy hoàn toàn 3,7 gam một este đơn chức X thu được 3,36 lít CO₂(đktc) và 2,7 gam H₂O. Công thức phân tử của X là

A. C₂H₄O₂                                                                                          B. C₃H₆O₂

C. C₄H₈O₂                                                                                         D. C₅H₈O₂

Bài giải :

Ta có :

n_CO2 = V / 22,4 = 3,36/22,4 = 0,15 (mol)

⇒ n_C = 0,15 (mol) ⇒ m_C = 0,15 x 12 = 1,8 (g)

n_H2O = m / M = 2,7/18 = 0,15 (mol)

⇒ n_H = 0,15 (mol) ⇒ m_H = (0,15 x 2) x 18 = 0,3 (g)

m_O = m_X – m_C – m_H = 3,7 – 1,8 – 0,3 = 1,6 (g)

⇒ n_O = 0,1 (mol)

Công thức chung : C_xH_yO_z

x : y : z = 0,15 : 0,3 : 0,1 = 1,5 : 3 : 1 = 3 : 6 : 2

⇒ CT đơn giản nhất là : C₃H₆O₂

Mà este là đơn chức (chứa 2 nguyên tử O) nên n =1 ⇒ CTPT là : C₃H₆O₂

⇒ Chọn đáp án B.

Bài 8 trang 18

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%.

Bài giải :

Số mol NaOH là :

m_ctNaOH = (m_dd x C%) / 100% = (150 x 4%) / 100% = 6 (g)

n_NaOH = m_NaOH / M_NaOH = 6/40 = 0,15 (mol)

Gọi x, y lần lượt là số mol của CH₃COOH và CH₃COOC₂H₅

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

CH₃COOC₂H₅ + NaOH →  CH₃COONa + C₂H₅OH

Ta có hệ phương trình :

Giải hệ phương trình ta có : x = 0,1 ; y = 0,05.

Phần trăm khối lượng của etyl axetat trong hỗn hợp là :

m_{etyl axetat} = 0,05 x 88 = 4,4 (g)

%m_{etyl axetat} = (m_{etyl axetat} / m_hh) x 100% = (4,4 / 10,4) x 100% = 42,3%

⇒ Chọn đáp án B.

3. Hướng dẫn giải bài tập Sách bài tập Hóa học 12 bài 4:

Bài 4.1 trang 8

Cho các phát biểu sau :

a) Chất béo thuộc loại hợp chất este.

b) Các este không tan trong nước do chúng nhẹ hơn nước.

c) Các este không tan trong nước và nổi trên mặt nước do chúng không tạo được liên kết hiđro với nước và nhẹ hơn nước.

d) Khi đun chất béo lỏng trong nồi hấp rồi sục dòng khí hiđro vào (có xúc tác niken) thì chúng chuyển thành chất béo rắn

e) Chất béo lỏng là các triglixerit chứa gốc axit không no trong phân tử.

Những phát biểu đúng là

A. a, d, e.                                                                       B. a, b, d.

C. a, c, d, e.                                                                   D. a, b, c, d, e.

Bài giải :

a) Đúng, vì chất béo là trieste của các axit béo với glixerol nên chất béo thuộc loại hợp chất este.

b) Sai, vì este không tan trong nước do khả năng tạo liên kết hiđro với các phân tử nước rất kém.

c) Đúng.

d) Đúng, vì các chất béo lỏng chứa gốc axit béo không no. Khi tham gia phản ứng hiđro hóa trở thành các gốc axit béo no. Các chất béo rắn chứa gốc axit béo no.

e) Đúng.

⇒ Chọn đáp án C.

Bài 4.2 trang 8

Khi cho một ít mỡ lợn (sau khi rán, giả sử là tristearin) vào bát sứ đựng dung dịch NaOH, sau đó đun nóng và khuấy đều hỗn hợp một thời gian. Khi đó quan sát được hiện tượng nào sau đây ?

A. Miếng mỡ nổi ; sau đó tan dần.

B. Miếng mỡ nổi ; không thay đổi gì trong quá trình đun nóng và khuấy

C. Miếng mỡ chìm xuống ; sau đó tan dần.

D. Miếng mỡ chìm xuống ; không tan.

Bài giải :

Chất béo nhẹ hơn nước và không tan trong nước nên miếng mỡ nổi lên trên.

Mỡ lợn chứa tristearin nên có phản ứng thủy phân của tristearin trong môi trường bazơ.

(C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅ + 3NaOH → 3C₁₇H₃₅COONa + C₃H₅(OH)₃

→ Miếng mỡ tan dần.

⇒ Chọn đáp án A.

Bài 4.3 trang 8

Xà phòng hoá 4,4 g este X có CTPT C₄H₈O₂ trong dung dịch NaOH thu được 4,1 g muối của axit Y. Công thức cấu tạo của X là

A. HCOOC₃H₇                                                                          B. CH₃COOC₂H₅

C. C₂H₅COOCH₃                                                                     D. HCOOCH₂CH₂CH₃

Bài giải :

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

Gọi công thức tổng quát của X là RCOOR’.

Phương trình :

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

Theo phương trình, ta có : n_RCOONa = n_RCOOR’ = 0,05 (mol)

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

⇒ M_R = 15: CH₃

⇒ Công thức cấu tạo của X: CH₃COOC₂H₅.

⇒ Chọn đáp án B.

Bài 4.4 trang 8

Đun 6,6 g hỗn hợp gồm 2 este X, Y đồng phân có CTPT C₄H₈O₂ trong dung dịch NaOH vừa đủ thu được 6,5 g hỗn hợp 2 muối của 2 axit đồng đẳng kế tiếp nhau. Hai este có công thức là

A. HCOOC₃H₇ và CH₃COOC₂H₅

B. CH₃COOC₂H₅ và C₂H₅COOCH₃

C. CH₃COOC₂H₃ và CH₃COOC₃H₇

D. CH₃COOCH₃ và C₂H₅COOCH₃

Bài giải :

n_este = 6,6/88 = 0,075 (mol)

Gọi công thức tổng quát của 2 este X, Y là RCOOR’.

Phương trình :

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

Theo phương trình, ta có : n_RCOONa = n_RCOOR’ = 0,075 (mol)

M_RCOONa = m / n = 6,5/0,075 = 86,67 (g/mol)

⇒ 2 muối là : CH₃COONa và C₂H₅COONa

Mà este X, Y đều có công thức phân tử là C₄H₈O₂.

⇒ 2 este có công thức là : CH₃COOC₂H₅ và C₂H₅COOCH₃

⇒ Chọn đáp án B.

Bài 4.5 trang 9

Giải thích tại sao khi cho isoamyl axetat (dầu chuối) vào cốc đựng dung dịch natri hiđroxit thấy chất lỏng trong cốc tách thành hai lớp, nhưng khi khuấy đều và đun sôi hỗn hợp một thời gian thấy chất lỏng trong cốc tạo thành một dung dịch đồng nhất ?

Bài giải :

Dầu chuối không tan trong nước vì nó không có khả năng tạo được liên kết hiđro với nước và vì khối lượng riêng nhỏ hơn nước nên dầu chuối nổi trên mặt nước (hoặc dung dịch kiềm).

Khi đun sôi và khuấy đều đã xảy ra phản ứng xà phòng hoá este :

CH₃COOCH₂CH₂CH(CH₃)₂ + NaOH  CH₃COONa + OHCH₂CH₂CH(CH₃)₂

Sản phẩm phản ứng tan được trong nước (hoặc dung dịch kiềm dư) nên tạo thành dung dịch đồng nhất.

Bài 4.6 trang 9

Viết các phương trình hoá học để hoàn thành các dãy biến hoá sau :

a) C₂H₄ → CH₃CHO −^Br2,H2O→ A −^+B→ C4H₈O₂ −^LiAlH4,t°→ B

b) CH₃CH₂COOH → CH₃CHBrCOOH → CH₂=CHCOOK→ CH₂=CHCOOH → CH₂=CHCOOCH₃ → polime

c) CH₂=CH₂ → CH₃CHO → CH₃COOH → CH₃COOCH=CH₂ → polime 1 → polime 2

Bài giải :

a) Phương trình :

CH₂ = CH₂ + 1/2O₂ → CH₃CHO

CH₃CHO + Br₂ + H₂O → CH₃COOH + 2HBr

CH₃COOH + C₂H₅OH CH₃COOC₂H₅ + H₂O

CH₃COOH + C₂H₅OH → CH₃COOC₂H₅ + H₂O

CH₃COOC₂H₅  2C₂H₅OH

b) Phương trình :

CH₃CH₂COOH + Br₂ CH₃CHBrCOOH + HBr

CH₃CHBrCOOH + 2KOH CH₂ = CHCOOK + KBr + 2H₂O

CH₂ = CHCOOK + HCl → CH₂ = CHCOOH + KCl

CH₂ = CHCOOH + CH₃OH CH₂ = CHCOOCH₃ + H₂O

nCH₂ = CHCOOCH₃ −(CH₂ − CH − COOCH₃)_n−

c) Phương trình :

2CH₂ = CH₂ + O₂  2CH₃CHO

2CH₃CHO + O₂  2CH₃COOH

CH₃COOH + C₂H₂ CH₃COOCH = CH₂

nCH₃COOCH = CH₂  −(CH₂ − CH − COOCH₃)_n−

Bài 4.7 trang 10

Để xà phòng hoá hoàn toàn 19,4 g hỗn hợp hai este đơn chức A và B cần 200 ml dung dịch natri hiđroxit 1,5M. Sau khi phản ứng hoàn toàn, cô cạn dung dịch, thu được hỗn hợp hai ancol đồng đẳng kế tiếp nhau và một muối khan X duy nhất. Tìm công thức cấu tạo, gọi tên và tính phần trăm khối lượng của mỗi este có trong hỗn hợp ban đầu.

Bài giải :

n_NaOH = C_M x V = 1,5 x 0,2 = 0,3 (mol)

Hai este có cùng gốc axit vì cùng tạo ra một muối sau khi xà phòng hoá. Đặt công thức của 2 este là RCOOR₁ và RCOOR₂.

Đặt công thức chung của 2 este là RCOOR’.

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

Theo phương trình hoá học, ta có : n _NaOH = n _RCOOR’ = 0,3 (mol)

→ M _RCOOR’ = 19,4/0,3 = 64,67

→ M_R + M_R’ = 64,67 – 44 = 20,67

Vậy hai ancol phải là CH₃OH và C₂H₅OH, còn axit là HCOOH.

Công thức cấu tạo của 2 este là : HCOOCH₃ (metyl fomat) và HCOOCH₂CH₃ (etyl fomat).

Gọi số mol của HCOOCH₃ và HCOOCH₂CH₃ trong hỗn hợp là x và y.

Ta có hệ phương trình :

n_{hh este} = x+ y = 0,3

m_{hh este} = 60x + 74y = 19,4

Giải hệ phương trình ta được  x = 0,2 ; y = 0,1.

Khối lượng của HCOOCH₃ là :

m _HCOOCH3 = 0,2 x 60 = 12 (g)

Phần trăm khối lượng của mỗi este có trong hỗn hợp ban đầu là :

%m_HCOOCH3 = (m_HCOOCH3 / m_hh) x 100% = (12/19,4) x 100% = 61,86%

%m_HCOOCH2CH3 = 100% – 61,86% = 38,14%

Bài 4.8 trang 10

Cho ancol A tác dụng với axit B thu được este X. Làm bay hơi 8,6 g este X thu được thể tích hơi bằng thể tích của 3,2 g khí oxi (đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Tìm công thức cấu tạo và tên gọi của A, B, X, biết A có phân tử khối lớn hơn B.

Bài giải :

n_O2 = m / M = 3,2/32 = 0,1 (mol)

Vì n_O2 = 0,1 mol ⇒ n_X = 0,1 (mol)

M_X = m / n = 8,6/ 0,1 = 86 (g/mol)

Vây X là este đơn chức RCOOR₁ với M_R + M _R1 = 42.

Các căp giá trị có thể có :

MR	MR1
1 (H)	41 (C3H5)
15 (CH3)	27 (CH2=CH)
29 (C2H5)	13 (CH)
27 (CH2 = CH)	15 (CH3)

X tạo ra từ ancol và axit nên X có công thức cấu tạo :

HCOOCH₂CH = CH₂ (I) hoặc CH₂ = CHCOOCH₃ (II).

Vì A có phân tử khối lớn hơn B nên X có công thức cấu tạo (I).

Vậy A là CH₂ = CH-CH₂OH (ancol anlylic), B là HCOOH (axit fomic), X là HCOOCH₂CH = CH₂ ( anlyl fomat).

Bài 4.9 trang 10

Cho hỗn hợp 2 este X, Y đồng phân cấu tạo của nhau. Hóa hơi 4,4 g hỗn hợp thu được thể tích hơi bằng thể tích của 1,6 g khí oxi (ở cùng điều kiện). Xà phòng hóa hoàn toàn 4,4 g hỗn hợp trên trong 100 g dung dịch NaOH 4% sau đó cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 5,75 g chất rắn và hỗn hợp 2 ancol đồng đẳng kế tiếp nhau. Xác định X, Y và % khối lượng của chúng trong hỗn hợp.

Bài giải :

Ta có :

Số mol hai este là : 4,4/88 =  0,05 (mol)

Đặt công thức chung của 2 este X, Y là :

Phương trình :

n_{NaOH dư} = 0,05 mol ⇒ m_{NaOH dư} = 0,05 x 40 = 2 g

m_muối = 5,75 – 2 = 3,75 g

⇒

Ta có : ⇒ 2 muối là HCOONa và CH₃COONa.

2 este là: HCOOC₃H₇ và CH₃COOC₂H₅.

Đặt số mol của X, Y là x và y.

Ta có : x + y = 0,05 (1)

Hai muối HCOONa (x mol) và CH₃COONa (y mol) có khối lượng 3,75 g.

⇒ 68x + 82y = 3,75 (2)

Từ (1) và (2) ⇒ Giải hệ phương trình ta được : x = y = 0,025 (mol)

Hai este cóc ùng công thức phân tử và cùng số mol nên mỗi este chiếm 50% về khối lượng.

 

Đây là nội dung tóm tắt và giải bài tập Chương 1 bài 4 – Luyện tập: Este và chất béo 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