Toptailieu.vn biên soạn và giới thiệu Các dạng bài toán phản ứng este hóa hay, chi tiết, từ cơ bản đến nâng cao giúp học sinh nắm vững kiến thức về Các dạng bài toán phản ứng este hóa, từ đó học tốt môn Hoá.

Các dạng bài toán phản ứng este hóa hay, chi tiết

A. Lý thuyết và phương pháp giải

1. Phản ứng điều chế este

- Điều chế este đơn chức

$$\begin{gathered} \text{RCOOH + R'OH } \\ \stackrel{{\text{H}}^{\text{+}}\text{,t°}}{\rightleftharpoons }{\text{ RCOOR' + H}}_{\text{2}}\text{O} \end{gathered}$$

VD: $$\begin{gathered} {\text{CH}}_{\text{3}}{\text{COOH + C}}_{\text{2}}{\text{H}}_{\text{5}}\text{OH } \\ \stackrel{{\text{H}}^{\text{+}}\text{,t°}}{\rightleftharpoons }{\text{ CH}}_{\text{3}}{\text{COOC}}_{\text{2}}{\text{H}}_{\text{5 }}{\text{+ H}}_{\text{2}}\text{O} \end{gathered}$$

- Điều chế este đa chức

$$\begin{gathered} \mathrm{mR}{(\mathrm{C}\text{OOH)}}_{\text{n}}{\text{ + nR'(OH)}}_{\text{m}} \\ \stackrel{{\mathrm{H}}^{+},\mathrm{t}°}{\rightleftharpoons }{\mathrm{R}}_{\mathrm{m}}{\left(\mathrm{COO}\right)}_{\mathrm{m}.\mathrm{n}}\mathrm{R}{\text{'}}_{\mathrm{n}}+\mathrm{m}.{\mathrm{nH}}_2\mathrm{O} \end{gathered}$$

Với  R là gốc hiđrocacbon,

        R’ là gốc hiđrocacbon, R’ ≠ H

Chú ý: Phản ứng este hóa là phản ứng thuận nghịch (phản ứng không hoàn toàn)

2. Cách tính hiệu suất của phản ứng este hóa

+ Tính theo chất phản ứng: (tính theo chất có khả năng phản ứng hết)

$\mathrm{H}\%=\frac{{\mathrm{n}}_{\mathrm{phan}\mathrm{ung}}}{{\mathrm{n}}_{\mathrm{ban}\mathrm{dau}}}.100\%$

hoặc $\mathrm{H}\%=\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{phan}\mathrm{ung}}}{{\mathrm{m}}_{\mathrm{ban}\mathrm{dau}}}.100\%$

+ Tính theo chất sản phẩm

$\mathrm{H}\%=\frac{{\mathrm{n}}_{\mathrm{thuc}\mathrm{te}}}{{\mathrm{n}}_{\mathrm{ly}\mathrm{thuyet}}}.100\%$

hoặc $\mathrm{H}\%=\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{thuc}\mathrm{te}}}{{\mathrm{m}}_{\mathrm{ly}\mathrm{thuyet}}}.100\%$

3. Các định luật thường áp dụng khi giải toán

- Định luật bảo toàn khối lượng:

m_{axit pư} + m_{ancol pư} = m_este + m_{${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$}

- Định luật bảo toàn nguyên tố.

B. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Đun nóng 24 gam axit axetic với lượng dư ancol etylic (xúc tác H₂SO₄ đặc), thu được 26,4 gam este. Hiệu suất của phản ứng este hóa là

A. 75%

B. 55% 

C. 60%

D. 44%

Hướng dẫn giải:

${\text{n}}_{{\text{CH}}_{\text{3}}\text{COOH}}\text{ = }\frac{\text{24}}{\text{60}}\text{ = 0,4mol}$

$$\begin{gathered} {\text{CH}}_{\text{3}}{\text{COOH + C}}_{\text{2}}{\text{H}}_{\text{5}}\text{OH } \\ \stackrel{{\text{H}}^{\text{+}}\text{,t°}}{\rightleftharpoons }{\text{ CH}}_{\text{3}}{\text{COOC}}_{\text{2}}{\text{H}}_{\text{5 }}{\text{+ H}}_{\text{2}}\text{O} \end{gathered}$$

${\text{n}}_{\text{este}}{\text{ = n}}_{{\text{CH}}_{\text{3}}\text{COOH}}\text{ = 0,4 mol}$

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CH}}_3{\mathrm{COOC}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{tt}}=\frac{26,4}{88}=0,3\mathrm{mol}$

$\mathrm{H}\%=\frac{{\mathrm{n}}_{\mathrm{thuc}\mathrm{te}}}{{\mathrm{n}}_{\mathrm{ly}\mathrm{thuyet}}}.100$

$\mathrm{H}\%=\frac{0,3}{0,4}.100=75\%$

 Chọn A

Ví dụ 2: Đun nóng 12 gam CH₃COOH với 12 gam C₂H₅OH (có H₂SO₄ làm xúc tác, hiệu suất phản ứng este hoá bằng 50%).Khối lượng este tạo thành là

A. 6,6 gam.

B. 4,4 gam.

C. 8,8 gam. 

D. 5,5 gam.

Hướng dẫn giải:

${\mathrm{n}}_{{\text{CH}}_{\text{3}}\text{COOH}}\text{ = }\frac{\text{12}}{\text{60}}\text{ = 0,2 mol}$

${\text{n}}_{{\text{C}}_{\text{2}}{\text{H}}_{\text{5}}\text{OH }}\text{= }\frac{\text{12}}{\text{46}}\approx {\text{0,26 mol > n}}_{{\text{CH}}_{\text{3}}\text{COOH}}$

$\to$ axit hết $\to$hiệu suất tính theo axit

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH}}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{CH}}_3{\mathrm{COOC}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{ly}\mathrm{thuyet}}=0,2\mathrm{mol}$

ADCT: $\mathrm{H}\%=\frac{{\mathrm{n}}_{\mathrm{thuc}\mathrm{te}}}{{\mathrm{n}}_{\mathrm{ly}\mathrm{thuyet}}}.100$

$\iff 50=\frac{{\mathrm{n}}_{\mathrm{thuc}\mathrm{te}}}{0,2}.100$

$\to {\mathrm{n}}_{{\mathrm{CH}}_3{\mathrm{COOC}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{thuc}\mathrm{te}}=0,1\mathrm{mol}$

$\to {\text{ mCH}}_{\text{3}}{\text{COOC}}_{\text{2}}{\text{H}}_{\text{5 }}\text{tt = 0,1 . 88 = 8,8 gam}$

 Chọn C

Ví dụ 3: Đun sôi hỗn hợp X gồm 9 gam axit axetic và 4,6 gam ancol etylic với H₂SO₄ đặc làm xúc tác đến khi phản ứng kết thúc thu được 6,6 gam este. Hiệu suất phản ứng este hóa là

A. 75%.

B. 80%.

C. 65%.

D. 90%.

Hướng dẫn giải:

$\begin{array}{l}{\text{n}}_{{\text{CH}}_{\text{3}}\text{COOH}}\text{ = }\frac{\text{9}}{\text{60}}\text{ = 0,15 mol; }\\ {\text{nC}}_{\text{2}}{\text{H}}_{\text{5}}\text{OH = }\frac{\text{4,6}}{\text{46}}\text{ = 0,1 mol; }\\ {\text{nCH}}_{\text{3}}{\text{COOC}}_{\text{2}}{\text{H}}_{\text{5}}\text{ tt = }\frac{\text{6,6}}{\text{88}}\text{ = 0,075 mol}\\ {\text{n }}_{{\text{C}}_{\text{2}}{\text{H}}_{\text{5}}\text{OH}}{\text{ < n}}_{{\text{CH}}_{\text{3}}\text{COOH}}\\ {\text{n}}_{{\text{CH}}_{\text{3}}{\text{COOC}}_{\text{2}}{\text{H}}_{\text{5}}}{\text{ pt = n}}_{{\text{C}}_{\text{2}}{\text{H}}_{\text{5}}\text{OH}}\text{ = 0,1 mol}\end{array}$

$$\begin{gathered} \mathrm{H}\%=\frac{{\mathrm{n}}_{\mathrm{thuc}\mathrm{te}}}{{\mathrm{n}}_{\mathrm{ly}\mathrm{thuyet}}}.100 \\ =\frac{0,075}{0,1}.100 \\ =75\% \end{gathered}$$

 Chọn A

C. Bài tập tự luyện

Câu 1: Thực hiện phản ứng este hóa giữa 4,6 gam ancol etylic với lượng dư axit axetic, thu được 4,4 gam este. Hiệu suất phản ứng este hóa là:

A. 30%

B. 50%

C. 60%

D. 25%

Câu 2: Đun 12 gam axit axetic với 13,8 gam etanol (có H₂SO₄ đặc làm xúc tác) đến khi phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng, thu được 11 gam este. Hiệu suất của phản ứng este hóa là

A. 50%

B. 62,5% 

C. 55% 

D. 75%

Câu 3: Đun nóng 4,6 gam HCOOH với 6,0 gam C₂H₅OH (có H₂SO₄ làm xúc tác, hiệu suất phản ứng este hóa bằng 60%). Khối lượng este tạo thành là

A. 4,44 gam

B. 7,40 gam

C. 11,10 gam

D. 5,55 gam

Câu 4: Tính khối lượng este metyl metacrylat thu được khi đun nóng 215g axit metacrylic với 100g ancol metylic. Giả thiết phản ứng este hóa đạt hiệu suất 60%

A. 125g

B. 150g

C. 175g

D. 200g

Câu 5: Khối lượng isoamyl axetat thu được bằng bao nhiêu gam khi đun nóng 10,56 gam ancol isoamylic (CH₃)₂CH-CH₂-CH₂OH với 10,8 gam axit axetic (xúc tác H₂SO₄ đặc). Biết hiệu suất phản ứng este hóa đạt 80%

A. 15,60 gam

B. 19,50 gam

C. 18,72 gam

D. 12,48 gam

Câu 6: Thực hiện phản ứng este hóa m gam CH₃COOH bằng một lượng vừa đủ C₂H₅OH (xúc tác H₂SO₄ đặc, đun nóng) thu được 1,76 gam este (H=100%). Giá trị của m là

A. 2,1

B. 1,2

C. 2,4

D. 1,4

Câu 7: Cho ancol etylic tác dụng với axit axetic thì thu được 22,0 gam este, H = 25% thì khối lượng ancol phản ứng là

A. 26,0 gam

B. 46,0 gam

C. 92,0 gam

D. 11,5 gam

Câu 8: Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và axit CH₃COOH tỉ lệ mol 1:1. Lấy 5,3 gam hỗn hợp X tác dụng với 5,75 gam C₂H₅OH có xúc tác H₂SO₄ đặc thu được m gam hỗn hợp este (hiệu suất của các phản ứng este hóa đều bằng 80%. Giá trị của m là

A. 16,20

B. 6,48

C. 8,10

D. 10,12

Câu 9: Cho 24 gam axit axetic tác dụng với 18,4 gam glixerin (H₂SO₄ đặc đun nóng) thu được 21,8 gam glixerin triaxetat. Hiệu suất của phản ứng là

A. 50%

B. 75%

C. 25%

D. 80%

Câu 10: Đốt cháy hoàn toàn 19,68 gam hỗn hợp Y gồm 2 axit là đồng đẳng kế tiếp thu được 31,68 gam CO₂ và 12,96 gam H₂O. Nếu cho Y tác dụng với rượu etylic, với hiệu suất phản ứng của mỗi axit là 80% thì số gam este thu được là

A. 25,824   

B. 22,464

C. 28,080

D. 32,280

Đáp án minh họa

Xem thêm các dạng bài tập Hoá học lớp 12 hay, chi tiết khác:

Trắc nghiệm lý thuyết Chương 1 Este - Lipit có lời giải

Các dạng bài toán thủy phân este đơn chức, mạch hở và cách giải

Các dạng bài toán thủy phân este của phenol và cách giải

Các dạng bài toán thủy phân este đa chức và cách giải