Cách giải Bài tập hỗn hợp este đơn chức tham gia phản ứng xà phòng hóa hay, chi tiết - Hoá học lớp 12

Cách giải Bài tập hỗn hợp este đơn chức tham gia phản ứng xà phòng hóa hay, chi tiết

Với Cách giải Bài tập hỗn hợp este đơn chức tham gia phản ứng xà phòng hóa hay, chi tiết Hoá học lớp 12 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập hỗn hợp este đơn chức tham gia phản ứng xà phòng hóa từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá học lớp 12.

Phương pháp giải

- Phương trình tổng quát với este đơn chức:

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

⇒ n_{NaOH phản ứng} = tổng n_este.

- Khi xà phòng hóa hỗn hợp 2 este đơn chức mà có: n_{NaOH phản ứng} > n_este

→ Một trong 2 este đơn chức có este của phenol.

Trong trường hợp này sẽ tạo ra 2 muối, trong đó có muối phenolat.

RCOO-C₆H₄-R’ + 2NaOH → RCOONa + R’-C₆H₄-ONa + H₂O.

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Để xà phòng hóa hoàn toàn 6,56 g hỗn hợp gồm hai este được tạo ra từ hai axit đơn chức, mạch hở và một ancol đơn chức, mạch hở cần dùng 250ml dung dịch NaOH 0,4M. Khổi lượng muối thu được sau phản ứng xà phòng hóa là?

A. 6,96     B. 7,36     C. 10,56     D. 5,96

Giải

Este được tạo bởi từ 2 axit đơn chức, mạch hở và 1 ancol đơn chức

⇒ Hỗn hợp chứa 2 este no đơn chức, mạch hở

n_Este = n_NaOH = 0,1mol

⇒ M_este = 65,6

⇒ Một trong hai este là HCOOCH₃

Vì tạo ra cùng ancol ⇒ n_ancol = n_CH3OH = n_NaOH = 0,1mol

⇒ m_CH3OH = 3,2g

Bảo toàn khối lượng ⇒ m_muối = 6,56 + 0,1.40 – 3,2 = 7,36 g

Ví dụ 2: Xà phòng hóa hoàn toàn 37g hỗn hợp 2 este là HCOOC₂H₅ và CH₃COOCH₃ bằng dung dịch NaOH đun nóng. Khối lượng NaOH cần dùng là bao nhiêu?

Giải

Vì 2 chất đều phản ứng với NaOH theo tỉ lệ 1:1 và cùng CTPT là C₃H₆O₂

n_{hỗn hợp} = 37/74 = 0,5 mol

⇒ n_{NaOH pư} = 0,5 mol ⇒ m_NaOH = 0,5.40 = 20g

Bài tập vận dụng

Câu 1. Xà phòng hoá hoàn toàn 9,7 gam hỗn hợp hai este đơn chức X, Y cần 100 ml dung dịch NaOH 1,5 M. Sau phản ứng, cô cạn dung dịch thu được hỗn hợp hai ancol đồng đẳng kế tiếp và một muối duy nhất. Công thức cấu tạo thu gọn của 2 este là:

A. H-COO-CH₃ và H-COO-CH₂CH₂CH₃.

B. CH₃COO-CH₃ và CH₃COO-CH₂CH₃.

C. C₂H₅COO-CH₃ và C₂H₅COO-CH₂CH₃.

D. H-COO-CH₃ và H-COO-CH₂CH₃.

Lời giải:

n_este = n_NaOH = 0,15 mol.

M_{este trung bình} = 9,7/0,15 = 64,6. Có 1 este là HCOOCH₃ (M = 60).

Mặt khác sau phản ứng thu được một muối duy nhất và 2 ancol đồng đẳng kế tiếp. este còn lại là HCOOCH₂CH₃.

Câu 2. Xà phòng hoá a gam hỗn hợp 2 este là HCOOC₂H₅ và CH₃COOCH₃ bằng lượng dung dịch NaOH vừa đủ, cần 300ml dung dịch NaOH nồng độ 1M. Giá trị của a là:

A. 18,5     B. 14,8     C. 29,6     D. 22,2

Lời giải:

Hỗn hợp 2 este: HCOOC₂H₅ và CH₃COOCH₃

2 este này có cùng công thức phân tử là C₃H₆O₂ (M = 74 g/mol)

n_NaOH = 0,3.1 = 0,3(mol)

Tổng quát 2 este: RCOOR’ (M = 74 g/mol)

⇒ a = 0,3 . 74 = 22,2 g

Câu 3. Hoá hơi 2,64 gam hỗn hợp hai este X, Y đồng phân của nhau thu được thể tích hơi bằng thể tích của 0,84 gam khí nitơ ở cùng điều kiện, nhiệt độ, áp suất. Nếu đun hỗn hợp X, Y với một lượng dung dịch NaOH dư đến khi phản ứng hoàn toàn, thu được 2,32 gam hỗn hợp hai muối của hai axit kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Công thức cấu tạo của X, Y lần lượt là:

A. HCOOC₃H₇ và CH₃COOC₂H₅

B. HCOOC₃H₇ và HCOOC₃H₇

C. HCOOC₃H₇ và CH₃COOC₂H₃

D. Cả A, B đều đúng

Lời giải:

Ta có số mol este là: → M = 88

→ R = 10,3333

→ HCOOC₃H₇ và CH₃COOC₂H₅

Câu 4. Xà phòng hoá hoàn toàn 26,4 gam hỗn hợp 2 este là etyl axetat và metyl propionat bằng lượng vừa đủ V (ml) dung dịch NaOH 0,5M. Giá trị V là:

A.600     B.400     C.500     D.200

Lời giải:

etyl axetat và metyl propionat cùng CTPT là C₄H₈O₂

⇒ n_{hỗn hợp hai este} = = 0,3 mol.

phản ứng: RCOOR' + NaOH → RCOONa + R'OH.

⇒ n_{NaOH cần dùng} = n_{hai este} = 0,3 mol

⇒ V_{NaOH 0,5M} = = 0,6 lít ⇔ 600 ml.

Câu 5. Xà phòng hóa hoàn toàn 1,99g hỗn hợp 2 este bằng dung dịch NaOH thu được 2,05g muối khan của 1 axit cacboxylic và 0,94g hỗn hợp 2 ancol là đồng đẳng kế tiếp nhau. Công thức của 2 este đó là:

A. HCOOCH₃ và HCOOC₂H₅.

B. CH₃COOCH₃ và CH₃COOC₂H₅.

C. CH₃COOC₂H₅ và CH₃COOC₃H₇.

D. C₂H₅COOCH₃ và C₂H₅COOC₂H₅

Lời giải:

RCOOR₁ + NaOH → RCOONa + H₂O.

n_NaOH = = 0,025 mol.

M_{trung bình este} = = 79,6. ⇒ 2 este là C₃H₆O₂ (M = 74)và C₄H₈O₂ (M = 88).

M_{trung bình rượu} = = 37,4. ⇒ 2 rượu là CH₃OH (M = 32) và C₂H₅OH (M = 46).

Vậy 2 este là CH₃COOCH₃ và CH₃COOC₂H₅.

Câu 6. Hỗn hợp X gồm hai este đơn chức, là đồng phân của nhau. Ở cùng điều kiện về nhiệt độ, áp suất, tỉ khối hơi của X so với không khí là 3,03. Nếu xà phòng hoá hoàn toàn 22 gam X bằng 250 ml dung dịch KOH 1,25 M (H = 100%) thu được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được 29,75 gam chất rắn khan. Cho lượng chất rắn tác dụng với axit HCl dư thu được hỗn hợp hai axit kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Thành phần % về khối lượng các este trong hỗn hợp X lần lượt là:

A. 50%; 50%     B. 60%; 40%

C. 45; 65%     D. 75%; 25%

Lời giải:

M_X = 88 → C₄H₈O₂

n_X = 0,25mol và n_KOH = 0,3125 mol → Chất rắn khan gồm RCOOK (0,25mol), KOH dư (0,0625mol)

m_rắn = 0,25(R + 83) + 0,0625.56 = 29,75

→ R = 22: CH₃- (15) và C₂H₅- (29)

X gồm CH₃COOC₂H₅ (a) và C₂H₅COOCH₃ (b)

n_X = a + b = 0,25

m_rắn = 98a + 112b + 0,0625.56 = 29,75

→ a = b = 0,125

→ Mỗi chất 50%.