BÀI TOÁN ĐỐT CHÁY ESTE A. Lý thuyết và phương pháp giải:
- Một số trường hợp thường gặp:
+ Đối với este no, đơn chức, mạch hở:
n 2n 2 2 2 2
3n 2
C H O O nCO nH O
2
2 2
CO H O
n n
Bảo toàn O có: nO2 phản ứng =
CO2 este
3.n n
2
+ Đối với este không no, đơn chức, một liên kết đôi C=C mạch hở:
n 2n 2 2 2 2 2
3n 3
C H O O nCO (n 1)H O
2
2 2
2 2
CO H O
este CO H O
n n
n n n
+ Đối với este no, hai chức, mạch hở
n 2n 2 4 2 2 2
3n 5
C H O O nCO (n 1)H O
2
2 2
2 2
CO H O
este CO H O
n n
n n n
+ Tổng quát với mọi este, mạch hở: CnH2n+2-2kOx (k là số liên kết 𝜋 + 𝑣 của este, n ≥ 2, k ≥ 1, x ≥ 2)
n 2n 2 2k x 2 2 2
3n 1 k x
C H O ( ) O n CO (n 1 k) H O
2
→ nCO2 nH O2 (k 1)n este
→ Bảo toàn nguyên tố O:
2 2 2
este O CO H O
x.n 2n 2n n - Các công thức thường áp dụng:
+ Bảo toàn nguyên tố oxi:
2 2 2
O(este) O CO H O
n 2n 2n n + Bảo toàn khối lượng:
2 2 2
este C H O
este CO H O O
m m m m
m m m m
- Bài toán phụ với các bài toán đốt cháy hợp chất hữu cơ: Dẫn sản phẩm cháy đi qua dung dịch kiềm
+ Nếu Ba(OH)2/Ca(OH)2 dư:
CO2
n n + mbình tăng =
2 2
CO H O
m m
+ ∆mdung dịch =
2 2
CO H O
m m m
Nếu ∆mdung dịch < 0 → khối lượng dung dịch giảm Nếu ∆mdung dịch > 0 → khối lượng dung dịch tăng B. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm hai este no, đơn chức, mạch hở thu được 4,48 lít khí CO2 (đktc) và m gam H2O. Giá trị của m là
A. 1,8.
B. 2,7 C. 9,0 D. 3,6
Hướng dẫn giải:
CO2
4, 48
n 0, 2 mol
22, 4
Hỗn hợp X gồm hai este no, đơn chức, mạch hở
2 2
H O CO
n n 0,2 mol
H O2
m m 0,2.18 3,6g
Chọn D.
Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn một este no, đơn chức, mạch hở rồi dẫn sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch NaOH dư, thấy khối lượng bình tăng lên 9,3 gam. Số mol H2O và CO2 sinh ra lần lượt là
A. 0,10 mol và 0,10 mol B. 0,15 mol và 0,15 mol C. 0,25 mol và 0,25 mol D. 0,25 mol và 0,05 mol Hướng dẫn giải:
Vì este no, đơn chức mạch hở
2 2
H O CO
n n x mol
Mà mbình tăng =
2 2
CO H O
m m
→ 44x + 18x = 9,3
→ x = 0,15
Vậy nCO2 0,15 mol và
H O2
n 0,15 mol Chọn B.
Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm CH3COOC2H3, C2H3COOCH3 và
(CH3COO)3C3H5 cần vừa đủ 17,808 lít khí O2 (đktc) thu được 30,36 gam CO2 và 10,26 gam H2O. Lượng X trên phản ứng tối đa với x mol NaOH. Giá trị của x là
A. 0,18
B. 0,16 C. 0,12 D. 0,20
Hướng dẫn giải:
2 2
2
O CO
H O
17,808 30,36
n 0,795 mol;n 0,69 mol;
22, 4 44
10, 26
n 0,57 mol
18
Bảo toàn nguyên tố oxi:
2 2 2
O(este) O CO H O
n 2n 2n n
→ nO(este) + 2.0,795 = 2.0,69 + 0,57
→ nO(este) = 0,36 mol
COO O(este)
1 1
n n .0,36 0,18 mol
2 2
NaOH COO
x n n 0,18 mol
Chọn A.
C. Bài tập tự luyện
Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn este no, đơn chức, mạch hở thu được 4,4 gam CO2 và y mol H2O.
Giá trị của y là A. 0,2.
B. 0,1.
C. 1,8 D. 0,5.
Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp hai este no, đơn chức, mạch hở cần dùng vừa đủ 30,24 lít khí O2 (đktc), sau phản ứng thu được 48,4 gam khí CO2. Giá trị của m là
A. 68,2 B. 25,0 C. 9,8 D. 43,0
Câu 3: Hỗn hợp X gồm ba chất có công thức là CH2O2, C2H4O2, C4H8O2. Đốt cháy hoàn toàn một lượng hỗn hợp X, thu được 0,8 mol H2O và m gam CO2. Giá trị của m là
A. 17,92 B. 70,40 C. 35,20 D. 17,60
Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol este thu được 19,8 gam CO2 và 0,45 mol H2O. Công thức phân tử este là
A. C5H10O2
B. C3H6O2
C. C4H8O2
D. C2H4O2
Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol một este X (chứa C, H, O) đơn chức, mạch hở cần dùng vừa đủ V lít khí O2 (đktc) thu được 6,72 lít khí CO2 (đktc) và 3,6 gam H2O. Giá trị của V là
A. 26,88 B. 4,48 C. 6,72 D. 13,44
Câu 6: Đun nóng m gam etyl axetat trong dung dịch NaOH dư thu được 8,2 gam muối. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn lượng este trên bằng O2 dư thu được bao nhiêu mol CO2?
A. 0,1 mol B. 0,2 mol C. 0,3 mol D. 0,4 mol
Câu 7: Đun nóng este X đơn chức, mạch hở với NaOH thu được muối và ancol. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol X thu được 8,96 lít khí CO2 (đktc). X không có phản ứng tráng gương. Công thức cấu tạo của X là
A. HCOOCH2CH=CH2
B. CH3COOCH2CH=CH2
C. CH2=CHCOOCH3
D. CH3COOCH=CH2
Câu 8: Đốt cháy hoàn toàn 7,8 gam este X thu được 11,44 gam CO2 và 4,68 gam H2O. Công thức phân tử của este là
A. C4H8O4
B. C4H8O2
C. C2H4O2
D. C3H6O2
Câu 9: Đốt cháy hoàn toàn 3,7 gam este no, đơn chức, mạch hở X thu được 3,36 lít khí CO2
(đktc). Số đồng phân cấu tạo của este X là A. 1
B. 4 C. 3 D. 2
Câu 10: Đốt cháy hoàn toàn 14,3 gam este X cần vừa đủ 18,2 lít khí O2 (đktc), thu được CO2 và H2O có số mol bằng nhau. Cho 14,3 gam X phản ứng vừa đủ với V ml dung dịch NaOH 0,5M.
Giá trị của V là A. 162,5.
B. 487,5.
C. 325,0.
D. 650,0.
ĐÁP ÁN THAM KHẢO
Câu 1 Câu 2 Câu 3 Câu 4 Câu 5 Câu 6 Câu 7 Câu 8 Câu 9 Câu 10
B B C B C D C C D C
