Công thức tính hiệu suất phản ứng este hóa HAY NHẤT

Nguyễn Lê Khánh Vy Ngày: 19-08-2023 Tổng hợp kiến thức

398

Với Công thức tính hiệu suất phản ứng este hóa Hoá học lớp 12 chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng nhớ toàn bộ các công thức tính hiệu suất phản ứng este hóa từ đó biết cách làm bài tập Hoá học 12. Mời các bạn đón xem:

Nội dung bài viết

1. Công thức tính hiệu suất phản ứng este hóa
2. Bạn nên biết
3. Kiến thức mở rộng
4. Bài tập minh họa

Công thức tính hiệu suất phản ứng este hóa hay nhất - Hoá học lớp 12

Phản ứng este hóa là phản ứng thuận nghịch (xảy ra không hoàn toàn) nên thường đi kèm với hiệu suất phản ứng. Cách tính hiệu suất phản ứng este hóa như thế nào? Bài viết dưới đây sẽ giúp các em học tốt dạng bài này.

1. Công thức tính hiệu suất phản ứng este hóa

Phương trình phản ứng điều chế este đơn chức từ axit cacboxylic đơn chức và ancol đơn chức có dạng:

$RCOOH + R'OH \overset{H^{+},t°}{⇄} {RCOOR' + H}_{2} O$

Trong đó:

R là gốc hiđrocacbon,

R’ là gốc hiđrocacbon, R’ ≠ H

Theo phương trình: $n_{RCOOHp / ư} = n_{R' OHp / ư} = n_{RCOOR'} = n_{H_{2} O}$

- Tính hiệu suất theo chất phản ứng (tính theo chất có khả năng phản ứng hết)

$H % = \frac{n_{phan ung}}{n_{ban dau}} . 100 %$

hoặc $H % = \frac{m_{phan ung}}{m_{ban dau}} . 100 %$

- Tính hiệu suất theo chất sản phẩm:

$H % = \frac{n_{thuc te}}{n_{ly thuyet}} . 100 %$

hoặc $H % = \frac{m_{thuc te}}{m_{ly thuyet}} . 100 %$

- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m _{axit p/ư} + m_ancol _p/ư= m_este + m_{$H_{2} O$}

Ví dụ: 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%

Hướng dẫn giải

$n_{{CH}_{3}^{} COOH} = 0, 2 mol$ ;

$n_{C_{2} H_{5} OH} = 0, 3 mol$

$n_{{CH}_{3} {COOC}_{2} H_{5} thuc te} = 0, 125 mol$

CH₃COOH + C₂H₅OH $\overset{H^{+}, t °}{⇄}$ CH₃COOC₂H₅ + H₂O

$n_{{CH}_{3} COOH} < n_{C_{2} H_{5} OH}$ → axit hết, hiệu suất phản ứng tính theo axit

$n_{{CH}_{3} COOH} = n_{{CH}_{3} {COOC}_{2} H_{5} ly thuyet} = 0, 2 mol$

$H % = \frac{n_{thuc te}}{n_{ly thuyet}} . 100 %$

→ $H % = \frac{0, 125}{0, 2} . 100 % = 62, 5 %$

→ Đáp án B.

2. Bạn nên biết

Nếu đề bài cho hiệu suất (H%) yêu cầu tính m, V,...

Bước 1: Tính m, V,... (theo phương trình).

Bước 2: Áp dụng quy tắc phải nhân – trái chia

+ Nếu m, V của sản phẩm (bên phải) thì nhân kết quả ở bước 1 với hiệu suất.

$m_{thực tế} = \frac{H % . m_{lý thuyet}}{100 %}$

+ Nếu m, V,... của chất phản ứng (bến trái) thì chia kết quả ở bước 1 cho hiệu suất.

$m_{cần lấy} = \frac{m_{phan ung} . 100 %}{H %}$

3. Kiến thức mở rộng

Điều chế este đa chức

$mR {(COOH)}_{n} + nR'(OH)_{m} \overset{H^{+}, t °}{⇄} R_{m} {(COO)}_{m . n} R'_{n} + m . {nH}_{2} O$

Trong đó:

R là gốc hiđrocacbon,

R’ là gốc hiđrocacbon, R’ ≠ H

n, m lần lượt là số chức axit, ancol.

Xét tỉ lệ:

+ Nếu $\frac{n_{R {(COOH)}_{n}}}{m} > \frac{n_{R' {(OH)}_{m}}}{n}$ → axit dư, ancol có khả năng phản ứng hết.

+ Nếu $\frac{n_{R {(COOH)}_{n}}}{m} < \frac{n_{R' {(OH)}_{m}}}{n}$ → axit có khả năng phản ứng hết, ancol dư.

+ Nếu $\frac{n_{R {(COOH)}_{n}}}{m} = \frac{n_{R' {(OH)}_{m}}}{n}$ → cả hai chất đều phản ứng vừa đủ.

Chú ý:

- Tính theo phương trình hóa học phải tính theo chất có khả năng phản ứng hết.

- Phản ứng este hóa là phản ứng thuận nghịch (phản ứng không hoàn toàn).

4. Bài tập minh họa

Câu 1: Cho ancol etylic tác dụng với axit axetic thì thu được 22,0 gam este, H = 25%. Khối lượng ancol phản ứng là

A. 26,0 gam.

B. 46,0 gam.

C. 92,0 gam.

D. 11,5 gam.

Hướng dẫn giải

$n_{{CH}_{3} {COOC}_{2} H_{5} thuc te} = 0, 25 mol$

$n_{{CH}_{3} {COOC}_{2} H_{5} ly thuyet} = \frac{0, 25}{0, 25} = 1 mol$

$n_{{CH}_{3} {COOC}_{2} H_{5} ly thuyet} = n_{C_{2} H_{5} OH phan ung} = 1 mol$

$\to m_{C_{2} H_{5} OH} = 46 .1 = 46 gam$

→ Đáp án B

Câu 2: Cho 0,1 mol glixerol (C₃H₅(OH)₃) phản ứng với 0,15 mol axit acrylic (CH₂ = CHCOOH) có H₂SO₄ đặc với hiệu suất là 60% thu được m gam este X. Giá trị của m là:

A. 7,62g

B. 15,24g

C. 21,167g

D. 9,62g

Hướng dẫn giải

Công thức tính hiệu suất phản ứng este hóa hay nhất – Hoá học lớp 12 (ảnh 1)