CHÌA KHÓA GIẢI NHANH CÁC DẠNG BÀI TẬP KHÓ

Từ các kiến thức đã trình bày ở phần bài giảng và các dạng bài tập đã giải ở phần lời giải chi tiết các câu hỏi và bài tập cơ bản, phần các câu hỏi và bài tập mở rộng, nâng cao chúng ta nhận thấy: Để giải nhanh các dạng bài tập khó ở chương này cần chú ý:

1. Với các bài tập về phản ứng xà phòng hóa:

- Nếu sản phẩm thu được sau phản ứng với dung dịch NaOH đem cô cạn có khối lượng là m thì trong chất rắn thu được ngoài muối natri của axit cacboxylic còn có thể có NaOH dư.

- Hai este là đồng phân của nhau sẽ có cùng CTPT nhưng có gốc axit và gốc ancol khác nhau nên trong phản ứng xà phòng hóa ta có thể sử dụng công thức trung bình để thay cho công thức hai este.

- Este dạng R'COOH tham gia phản ứng tráng bạc tương tự như anđehit:

HCOOR' + 2[$Ag(NH_{3})_{2}$]OH → $(NH_{4})_{2}CO_{3}$ + R'OH + 2$NH_{3}$ + $H_{2}O$ + 2Ag

Thí dụ: Xà phòng hóa hoàn toàn 66,6 gam hỗn hợp hai este $HCOOC_{2}H_{5}$ và $CH_{3}COOCH_{3}$ bằng dung dịch NaOH thu được hỗn hợp X gồm hai ancol. Đun nóng X với $H_{2}SO_{4}$ đặc ở 140°C thu được m gam $H_{2}O$. Tính m.

Giải:

• Nhận xét: $n_{H_{2}O}$ = $\large \frac{1}{2}$$n_{ancol}$ = $\large \frac{1}{2}$$n_{este}$ = $\large \frac{1}{2}$.$\large \frac{66,6}{74}$ = 0,45 mol.

⇒ $m_{H_{2}O}$ = 0,45.18 = 8,1g.

2.Với các bài tập về phản ứng cháy của este:

- Nếu đốt cháy hoàn toàn một este thu được: số mol $H_{2}O$ = số mol $CO_{2}$ thì đó là este no, đơn chức và:

$n_{axit}$ = 1,5$n_{CO_{2}}$ - $n_{O_{2}}$

⇒ n = $\large \frac{n_{CO_{2}}}{1,5n_{CO_{2}}-n_{O_{2}}}$

- Nếu đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp nhiều este là đồng đẳng của nhau thì ta cũng có kết quả như trên:

$n_{hh}$ = 1,5$n_{CO_{2}}$ - $n_{O_{2}}$

⇒ $\bar{n}$ = $\large \frac{n_{CO_{2}}}{1,5n_{CO_{2}}-n_{O_{2}}}$

với

$\bar{n}$ = $\large \frac{n_{1}x_{1}+n_{2}x_{2}+...+n_{i}x_{i}}{n_{hh}}$, và $n_{min}$ < $\bar{n}$ < $n_{max}$, $\bar{n}$ > 2.

Thí dụ: Đốt cháy hoàn toàn một hỗn hợp X gồm hai este no, đơn chức, mạch hở cần 3,976 lít khí $O_{2}$ (đktc) và thu được 6,38 gam CO2. Mặt khác cho X tác dụng với dung dịch NaOH thì thu được một muối và hai ancol là đồng đẳng kế tiếp nhau. Xác định CTPT của hai este trong hỗn hợp X.

Giải:

• Nhận xét: Khi thủy phân X bởi dung dịch NaOH thu được một muối và hai ancol là đồng đẳng kế tiếp nhau nên X gồm hai este no, đơn chức, mạch hở đồng đẳng kế tiếp:

$n_{X}$ = 1,5$n_{CO_{2}}$ - $n_{O_{2}}$ = 1,5.$\large \frac{6,38}{44}$ - $\large \frac{3,976}{22,4}$ = 0,04 mol

⇒ $\bar{n}$ = $\large \frac{n_{CO_{2}}}{n_{X}}$ = $\large \frac{0,145}{0,04}$ = 3,625

⇒ $n_{1}$ = 3; $n_{2}$ = 4

CTPT hai este là: $C_{3}H_{6}O_{2}$ và $C_{4}H_{8}O_{2}$.

* Hãy đối chiếu với lời giải thông thường của các bài tập cùng dạng mà các em đã gặp và rút ra nhận xét!!!.

BÀI TẬP LUYỆN TẬP

1. So sánh chất béo và este về: thành phần nguyên tố, đặc điểm cấu tạo phân tử và tính chất.

2. Khi đun hỗn hợp 2 axit với glixerol (có $H_{2}SO_{4}$ làm xúc tác) có thể thu được mấy trieste? Viết công thức cấu tạo của các chất này.

3. Khi thủy phân (xúc tác axit) một este thu được glixerol và hỗn hợp các axit stearic ($C_{17}H_{35}COOH$) và axit panmitic ($C_{15}H_{31}COOH$) theo tỉ lệ mol 2 : 1. Este có thể có công thức cấu tạo nào sau đây?

4. Làm bay hơi 7,4 gam một este no, đơn chức thu được một thể tích hơi bằng thể tích của 3,2 gam khí oxi ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất.

a) Tìm công thức phân tử của A.

b) Thực hiện phản ứng xà phòng hóa 7,4 gam A với dung dịch NaOH đến khi phản ứng hoàn toàn thu được sản phẩm có 6,8 gam muối. Tìm công thức cấu tạo và tên gọi của A.

5. Khi thủy phân a gam một este X thu được 0,92 gam glixerol, 3,02 gam natri linoleat $C_{17}H_{31}COONa$ và m gam muối của natri oleat $C_{17}H_{33}COONa$. Tính giá trị của a, m. Viết công thức cấu tạo có thể có của X.

6. Thủy phân hoàn toàn 8,8g este đơn chức, mạch hở X với 100ml dung dịch KOH 1M (vừa đủ) thu được 4,6 gam một ancol Y. Tên gọi của X là

A.etyl fomiat.

B.etyl propionat.

C.etyl axetat.

D.propyl axetat.

7. Đốt cháy hoàn toàn 3,7 gam một este đơn chức X thu được 3,36 lít $CO_{2}$ (đktc) và 2,7 gam nước. Công thức phân tử của X là

A.$C_{2}H_{4}O_{2}$.

B.$C_{3}H_{6}O_{2}$.

C.$C_{4}H_{8}O_{2}$.

D.$C_{5}H_{8}O_{2}$.

8. 10,4 gam hỗn hợp X gồm axit axetic và etyl axetat tác dụng vừa đủ với 150 gam dung dịch natri hiđroxit 4%. Phần trăm khối lượng etyl axetat trong hỗn hợp bằng:

A.22%.

B.42,3%.

C.59,7%.

D.88%.

HƯỚNG DẪN GIẢI

1. - Thành phần nguyên tố:

+ Giống nhau: đều gồm 3 nguyên tố C, H, O.

+ Khác nhau: khối lượng mol phân tử chất béo phần lớn hơn khối lượng mol phân tử este.

- Cấu tạo phân tử:

+ Giống nhau: đều do axit cacboxylic và ancol tạo nên.

+ Khác nhau: chất béo do axit béo và glixerol tạo nên, còn este thì do axit hữu cơ hoặc vô cơ tác dụng với ancol bất kì.

- Tính chất vật lí:

+ Giống nhau: este và chất béo đều không tan trong nước.

+ Khác nhau: este rất ít tan trong nước, có khả năng hòa tan được nhiều chất hữu cơ khác.

- Tính chất hóa học:

+ Giống nhau: tham gia phản ứng thủy phân trong môi trường axit, phản ứng xà phòng hóa và phản ứng ở gốc hiđrocacbon.

+ Khác nhau: một số este đơn giản có liên kết C = C tham gia phản ứng trùng hợp giống như anken; nối đôi C = C ở gốc axit không no của chất béo bị oxi hóa nên dầu mỡ để lâu bị ôi.

2. Khi đun hỗn hợp 2 axit với glixerol ($H_{2}SO_{4}$ làm xúc tác) có thể thu được 6 trieste với các gốc R là ($R^{1}$, $R^{1}$, $R^{1}$); ($R^{2}$, $R^{2}$, $R^{2}$); ($R^{2}$, $R^{2}$, $R^{1}$); ($R^{1}$, $R^{1}$, $R^{2}$); ($R^{1}$, $R^{2}$, $R^{1}$); ($R^{2}$, $R^{1}$, $R^{2}$).

3. Chọn B

4. a) –Trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, tỉ lệ thể tích bằng tỉ lệ số mol nên số mol este A là: $\large \frac{3,2}{32}$ = 0,1 mol ⇒ $M_{este}$ = 74g.

- Đặt CTPT este no, đơn chức là $C_{n}H_{2n}O_{2}$ thì: 14n + 32 = 74 ⇒ n = 3

Công thức phân tử của A: $C_{3}H_{6}O_{2}$.

b)

- Từ phương trình trên và dữ kiện đề bài, ta có:

(R + 67).7,4 = 6,8.74 ⇒ R = 1 (H)

Vậy: Công thức cấu tạo của A là: $HCOOC_{2}H_{5}$: etyl fomiat.

5. Ta có: $n_{glixerol}$ = $\large \frac{0,92}{92}$ = 0,01mol

$n_{natri linoleat}$ = $\large \frac{3,02}{302}$ = 0,01 mol

Este X là triglixerit khi thủy phân trong môi trường kiềm cho 0,03 mol muối, theo đề bài ta có 0,01 mol natri linoleat, vậy còn 0,02 mol muối natri oleat.

⇒ m = 0,02.304 = 6,08 gam.

⇒ X là $C_{17}H_{31}COOC_{3}H_{5}(C_{17}H_{33}COO)_{2}$

$n_{X}$ = $n_{glixerol}$ = 0,01 mol và a = 0,01.882 = 8,82 gam.

6. Chọn C.

Ta có: $n_{KOH}$ = 0,1 mol, vì este đơn chức nên:

$n_{este}$ = $n_{ancol}$ = 0,1 mol; $M_{este}$ = $\large \frac{8,8}{0,1}$ = 88 gam.

- Vì este đơn chức nên ancol Y là ancol đơn chức:

$M_{ancol}$ = $\large \frac{4,6}{0,1}$ = 46g; $M_{C_{n}H_{2n+1}OH}$ = 46g ⇒ n = 2.

⇒ Công thức phân tử ancol Y là $C_{2}H_{5}OH$.

RCOOR' + NaOH → RCOONa +R'OH

$M_{RCOOR'}$ = 88g ⇒ $M_{R}$ + $M_{R'}$ = 44

mà $M_{R'}$ = 29 nên $M_{R}$ = 15($CH_{3}$-).

Vậy: Công thức cấu tạo thu gọn của este là $CH_{3}COOC_{2}H_{5}$.

7.Chọn B.

Ta có: $n_{CO_{2}}$ = $\large \frac{3,36}{22,4}$ = 0,15 mol; $n_{H_{2}O}$ = $\large \frac{2,7}{18}$ = 0,15 mol.

- Khi đốt cháy este đơn chức X cho $n_{CO_{2}}$ = $n_{H_{2}O}$ thì este X là este no đơn chức. Giả sử công thức tổng quát là $C_{n}H_{2n}O_{2}$.

- Từ phương trình trên, ta có:

3,7n = (14 + 32).0,15 ⇒ n = 3

Vậy: Công thức phân tử của este là $C_{3}H_{6}O_{2}$.

8. Chọn B.

Ta có: $n_{NaOH}$ = $\large \frac{150.4}{100.40}$ = 0,15 mol

⇒ $\left\{\begin{matrix} 60x+88y=10,4\\ x+y=0,15 \end{matrix}\right.$

⇒ y = 0,05 mol và x = 0,1 mol

$%m_{este}$ = $\large \frac{0,05.88}{10,4}$. 100% = 42,3%.