Este là một chuyên đề hoá học 12 bao gồm nhiều dạng. Có thể kể tới các dạng toán liên quan đến phản ứng của este là dạng quan trọng. Ta biết đến phản ứng thủy phân, este hoá, phản ứng đốt cháy và các phản ứng khác. Mỗi phản ứng sẽ có bài tập và phương pháp giải. Khi luyện nhiều dạng sẽ giúp bạn làm quen với este.
Dưới đây xin giới thiệu tới bạn đọc về bài tập về hiệu suất phản ứng este.
(Sưu tầm)
Công thức tính hiệu suất phản ứng:
Cách 1: Tính theo lượng chất ban đầu cần lấy
Cách 2: Tính theo lượng sản phẩm phản ứng thu được:
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Thực hiện phản ứng este hóa 9,2g glixerol với 60g axit axetic. Giả sử chỉ thu được glixerol triaxetat có khối lượng 17,44g. Tính hiệu suất của phản ứng este hóa:
Giải
nglixerol = 0,1 mol
naxit axetic = 1 mol
Từ PT: meste = 0,1. 218 = 21,8g
Thực tế: meste =17,44g
Hiệu suất: H% = 17,44/21,8 .100% = 80%
Ví dụ 2: Thực hiện phản ứng este hóa m gam CH3COOH bằng 1 lượng vừa đủ C2H5OH thu được 0,02 mol este. Hiệu suất phản ứng H = 60%. Giá trị của m?
Giải
CH3COOH + C2H5OH ⇌ CH3COOC2H5 + H2O
Theo lí thuyết: khối lượng CH3COOH cần dùng là: 60.0,02 = 1,2 g
Hiệu suất H = 60% ⇒ Thực tế khối lượng axit đã dùng: m = 1,2/60% = 2 g
Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và CH3COOH (tỉ lệ mol 1:1). Lấy 5,3 gam hỗn hợp X tác với 5,75 gam CH3CH2OH (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. 10,12
B. 16,20
C. 6,48
D. 8,10
Giải
nHCOOH = nCH3COOH = 0,05 mol
nC2H5OH = 0,125mol ⇒ Ancol dư
Vậy hỗn hợp este gồm:
nHCOOC2H5 = nCH3COOC2H5 = 0,05.80% = 0,04 mol
⇒ m = 0,04.( 74 + 88) = 6,48 gam
Ví dụ 4: Hai este đơn chức X và Y là đồng phân của nhau. Khi hóa hơi 1,85 gam X thu được thể tích hơi đúng bằng thể tích của 0,7 gam N2 (đo cùng điều kiện). Công thức cấu tạo thu gọn của X và Y là:
A. HCOOC2H5 và CH3COOCH3
B. C2H5COOC2H5 và C2H5COOC2H3
C. HCOOCH2CH2CH3 và CH3COOC2H5
D. C2H5COOCH3 và HCOOCH(CH3)2
Ta có: nX = nN2 = 0,7/28 = 0,025 (mol)
Gọi công thức phân tử của hai este đồng phân đơn chức là CxHyOz.
⇒ Meste = 1,85/0,025 = 74 ⇒ 12x + y + 32 = 74 ⇒ 12x + y = 42
⇒ nghiệm hợp lí: x = 3; y = 6
Vậy công thức phân tử của X và Y là: C3H6O2.
Công thức cấu tạo: HCOOC2H5; CH3COOCH3.
Ví dụ 5: Đun 12 gam axit axetic với 13,8 gam etanol (có H2SO4 đặc làm xúc tác) đến khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng, thu được 11 gam este. Hiệu suất phản ứng este hóa là:
A. 50,0%
B. 75,0%
C. 62,5%
D. 55,0%
Ta có: nCH3COOH = 12/60 = 0, 2(mol) và nC2H5OH = 13,8/46 = 0, 3( mol) > 0,2mol
Từ (*) ⇒ meste = 0,2 . 88 = 17,6 (gam)
Vậy H = 11/17,6 . 100% = 62,5%
Ví dụ 6: Trộn 20 ml cồn etylic 92o với 300 ml axit axetic 1M thu được hỗn hợp X. Cho H2SO4 đặc vào X rồi đun nóng, sau một thời gian thu được 21,12 gam este. Biết khối lượng riêng của ancol etylic nguyên chất là 0,8 gam/ml. Hiệu suất phản ứng este hoá là :
A. 75%. B. 80%.
C. 85%. D. Kết quả khác.
Phương trình phản ứng :
Ban đầu số mol ancol nhiều hơn số mol axit suy ra ancol dư, hiệu suất phản ứng tính theo axit.
Theo (1) số mol axit và ancol tham gia phản ứng là 0,24 mol. Vậy hiệu suất phản ứng là :
H=0,24.100/0,3=80%
Ví dụ 7: Đun 3,0 gam CH3COOH với C2H5OH dư (xúc tác H2SO4 đặc), thu được 2,2 gam CH3COOC2H5. Hiệu suất của phản ứng este hóa tính theo axit là:
A. 25,00%. B. 50,00%.
C. 36,67%. D. 20,75%.
CH3COOH + C2H5OH -> CH3COOC2H5
⇒ nCH3COOH ban đầu = 0,05 mol
nCH3COOC2H5 = 2,2/88 = 0,025 mol
⇒ H% = 0,025/0,05 .100% = 50%
Với những bài tập trên đây sẽ giúp bạn làm quen với dạng toán này. Hiểu thêm về những phản ứng của este sẽ giúp bạn hiểu thêm về este nói chung. Este là một dạng rất quan trọng và xuất hiện nhiều trong các kì thi vì thế không nên bỏ qua dạng nào. Toán hiệu suất nói chung cũng có tần số xuất hiện không ít. Chúc bạn có kì thi tốt và thành công !
Dưới đây xin giới thiệu tới bạn đọc về bài tập về hiệu suất phản ứng este.
(Sưu tầm)
Công thức tính hiệu suất phản ứng:
Cách 1: Tính theo lượng chất ban đầu cần lấy
Cách 2: Tính theo lượng sản phẩm phản ứng thu được:
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Thực hiện phản ứng este hóa 9,2g glixerol với 60g axit axetic. Giả sử chỉ thu được glixerol triaxetat có khối lượng 17,44g. Tính hiệu suất của phản ứng este hóa:
Giải
nglixerol = 0,1 mol
naxit axetic = 1 mol
Từ PT: meste = 0,1. 218 = 21,8g
Thực tế: meste =17,44g
Hiệu suất: H% = 17,44/21,8 .100% = 80%
Ví dụ 2: Thực hiện phản ứng este hóa m gam CH3COOH bằng 1 lượng vừa đủ C2H5OH thu được 0,02 mol este. Hiệu suất phản ứng H = 60%. Giá trị của m?
Giải
CH3COOH + C2H5OH ⇌ CH3COOC2H5 + H2O
Theo lí thuyết: khối lượng CH3COOH cần dùng là: 60.0,02 = 1,2 g
Hiệu suất H = 60% ⇒ Thực tế khối lượng axit đã dùng: m = 1,2/60% = 2 g
Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và CH3COOH (tỉ lệ mol 1:1). Lấy 5,3 gam hỗn hợp X tác với 5,75 gam CH3CH2OH (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. 10,12
B. 16,20
C. 6,48
D. 8,10
Giải
nHCOOH = nCH3COOH = 0,05 mol
nC2H5OH = 0,125mol ⇒ Ancol dư
Vậy hỗn hợp este gồm:
nHCOOC2H5 = nCH3COOC2H5 = 0,05.80% = 0,04 mol
⇒ m = 0,04.( 74 + 88) = 6,48 gam
Ví dụ 4: Hai este đơn chức X và Y là đồng phân của nhau. Khi hóa hơi 1,85 gam X thu được thể tích hơi đúng bằng thể tích của 0,7 gam N2 (đo cùng điều kiện). Công thức cấu tạo thu gọn của X và Y là:
A. HCOOC2H5 và CH3COOCH3
B. C2H5COOC2H5 và C2H5COOC2H3
C. HCOOCH2CH2CH3 và CH3COOC2H5
D. C2H5COOCH3 và HCOOCH(CH3)2
Ta có: nX = nN2 = 0,7/28 = 0,025 (mol)
Gọi công thức phân tử của hai este đồng phân đơn chức là CxHyOz.
⇒ Meste = 1,85/0,025 = 74 ⇒ 12x + y + 32 = 74 ⇒ 12x + y = 42
⇒ nghiệm hợp lí: x = 3; y = 6
Vậy công thức phân tử của X và Y là: C3H6O2.
Công thức cấu tạo: HCOOC2H5; CH3COOCH3.
Ví dụ 5: Đun 12 gam axit axetic với 13,8 gam etanol (có H2SO4 đặc làm xúc tác) đến khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng, thu được 11 gam este. Hiệu suất phản ứng este hóa là:
A. 50,0%
B. 75,0%
C. 62,5%
D. 55,0%
Ta có: nCH3COOH = 12/60 = 0, 2(mol) và nC2H5OH = 13,8/46 = 0, 3( mol) > 0,2mol
Từ (*) ⇒ meste = 0,2 . 88 = 17,6 (gam)
Vậy H = 11/17,6 . 100% = 62,5%
Ví dụ 6: Trộn 20 ml cồn etylic 92o với 300 ml axit axetic 1M thu được hỗn hợp X. Cho H2SO4 đặc vào X rồi đun nóng, sau một thời gian thu được 21,12 gam este. Biết khối lượng riêng của ancol etylic nguyên chất là 0,8 gam/ml. Hiệu suất phản ứng este hoá là :
A. 75%. B. 80%.
C. 85%. D. Kết quả khác.
Phương trình phản ứng :
Ban đầu số mol ancol nhiều hơn số mol axit suy ra ancol dư, hiệu suất phản ứng tính theo axit.
Theo (1) số mol axit và ancol tham gia phản ứng là 0,24 mol. Vậy hiệu suất phản ứng là :
H=0,24.100/0,3=80%
Ví dụ 7: Đun 3,0 gam CH3COOH với C2H5OH dư (xúc tác H2SO4 đặc), thu được 2,2 gam CH3COOC2H5. Hiệu suất của phản ứng este hóa tính theo axit là:
A. 25,00%. B. 50,00%.
C. 36,67%. D. 20,75%.
CH3COOH + C2H5OH -> CH3COOC2H5
⇒ nCH3COOH ban đầu = 0,05 mol
nCH3COOC2H5 = 2,2/88 = 0,025 mol
⇒ H% = 0,025/0,05 .100% = 50%
Với những bài tập trên đây sẽ giúp bạn làm quen với dạng toán này. Hiểu thêm về những phản ứng của este sẽ giúp bạn hiểu thêm về este nói chung. Este là một dạng rất quan trọng và xuất hiện nhiều trong các kì thi vì thế không nên bỏ qua dạng nào. Toán hiệu suất nói chung cũng có tần số xuất hiện không ít. Chúc bạn có kì thi tốt và thành công !
Sửa lần cuối:
