Công thức phản ứng xà phòng hóa este hay nhất | Hoá học lớp 12

(1)

Công thức phản ứng xà phòng hóa este

Bài tập về phản ứng xà phòng hóa este rất phổ biến trong các đề thi, đề kiểm tra. Nó cũng chiếm phần lớn số lượng so với các dạng bài tập khác và trải đều ở các mức độ (thông hiểu - vận dụng - vận dụng cao). Bài viết này sẽ giúp các em nắm rõ và thật tự tin khi giải các bài tập thủy phân este.

1. Công thức giải bài toán phản ứng xà phòng hóa este a) Xà phòng hóa este đơn chức, mạch hở

- Tổng quát: RCOOR ' NaOH ^t^ RCOONa R 'OH

→ nRCOOR’ p/ư = nNaOH p/ư = nRCOONa = nR’OH

- Một số công thức áp dụng:

+ Theo định luật bảo toàn khối lượng: meste + mNaOH = mmuối rắn + mR’OH

+ Theo định luật bảo toàn nguyên tố:

nOH (NaOH) = nOH (R’OH); nNa (NaOH) = nNa (RCOONa)

b) Xà phòng hóa este đa chức

- Este tạo thành từ axit đơn chức và ancol đa chức (n chức): (RCOO)nR’

t

n n

(RCOO) R nNaOH nRCOONa R '(OH)

1 n n 1 mol

  

→ nancol = neste = 1 _NaOH

nn ^pư ^RCOONa

1n

 n

- Este tạo thành từ axit đa chức (n chức) và ancol đơn chức: R(COOR’)n t

n n

R(COOR ') nNaOH R(COONa) nR 'OH

1 n 1 n mol

  

nmuối = neste = 1 _NaOH

nn ^pư ^{R 'OH}

1n

 n

- Este tạo nên từ ancol và axit có ^NaOH

este

n m

n  thì m là số chức este và:

+ n-COO- = nNaOH

+ meste + mNaOH pư = mmuối rắn + m_ancol c) Xà phòng hóa este của phenol

Tổng quát: RCOOC H₆ ₄ R ' 2NaOH ^t^ RCOONa  R 'C H COONa₆ ₄ H O₂

→ Nếu phản ứng vừa đủ:

2

NaOH

este H O

n n n

 2  = nmỗi muối

- Định luật bảo toàn khối lượng: meste + mNaOH pư = mmuối rắn +

H O2

m - Hỗn hợp este đơn chức có ^NaOH

este

1 n 2

 n  → Có một este của phenol.

Ví dụ: Cho 0,1 mol một este X tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,2 mol NaOH, thu được hỗn hợp hai muối của hai axit hữu cơ đều đơn chức và 6,2 g một ancol Y. Y là

A. propan-1,3-điol. B. butan-1-ol.

(2)

C. propan-1-ol hay propan-2-ol. D. etilenglicol.

Hướng dẫn giải

Theo đề bài sau phản ứng thu được hỗn hợp hai muối của hai axit hữu cơ đều đơn chức và ancol; lại có ^NaOH

este

n 2

n  → este 2 chức tạo nên từ ancol 2 chức

→ nacol = neste = 0,1 mol

→ Mancol = 6, 2

0,1 62(g/mol)

→ ancol Y là C2H4(OH)2 etylenglicol

→ Đáp án D 2. Bạn nên biết:

- Cô cạn dung dịch sau phản ứng được chất rắn khan, chú ý đến lượng NaOH còn dư hay không.

mrắn khan = mmuối + mNaOH (nếu có)

3. Kiến thức mở rộng

Este tạo thành từ axit đa chức (n chức) và ancol đa chức (m chức):

t

m m.n n n m

R (COO) R' + m.nNaOH^ mR(COONa) nR '(OH) nmuối = (số chức ancol).neste

nancol = (số chức axit).neste

n-COO- = nNaOH = (số chức ancol).(số chức axit).neste

4. Bài tập minh họa

Câu 1: Thuỷ phân hoàn toàn 0,2 mol một este E cần dùng vừa đủ 100 gam dung dịch NaOH 24%, thu được một ancol và 43,6 gam hỗn hợp muối của hai axit cacboxylic đơn chức. Hai axit đó là

A. HCOOH và CH3COOH B. CH3COOH và C2H5COOH C. C2H5COOH và C3H7COOH D. C3H7COOH và C4H9COOH Hướng dẫn giải

nNaOH = 0,6 mol

NaOH este

n 0,6

n 0, 2 3

Kết hợp đề bài → este 3 chức tạo bởi axit cacboxylic đơn chức và ancol 3 chức

→ n muối = n NaOH = 0,6 mol

Gọi công thức chung của hai muối là RCOONa

→ M_RCOONa= 43,6

72,67

0,6  (g/mol)

→ R= 5,67 (g/mol)

(3)

→ 2 muối HCOONa và CH3COONa thỏa mãn

→ Đáp án A

Câu 2: Cho 0,1 mol phenyl axetat tác dụng hết với 300 ml dung dịch NaOH 1M. Kết thúc phản ứng, cô cạn dung dịch thì khối lượng chất rắn khan thu được là

A. 16,2 gam.

B. 22,0 gam.

C. 19,8 gam.

D. 23,8 gam.

Hướng dẫn giải nNaOH = 0,3 mol

2

NaOH p/u

este H O

n n n

 2  = 0,1 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

meste + mNaOH = m rắn +

H O2

m

136.0,1 + 40.0,3 = m rắn + 18.0,1

→ m rắn = 23,8 gam

→ Đáp án D