Este là một dạng quan trọng của hoá học 12 vì nó xuất hiện nhiều trong các đề thi đặc biệt là THPTQG. Bên cạnh dạng toán liên quan đến phản ứng este thì sẽ là các bài toán về hỗn hợp este với hợp chất hữu cơ khác. Thường thì đây có thể là dạng VDC khi nó kết hợp nhiều phản ứng. Để làm được dạng toán này trước hết hãy nắm chắc kiến thức cơ bản về dạng và luyện nhiều bài tập để rèn kĩ năng.
Dưới đây, xin mời bạn đọc tham khảo về bài toán hỗn hợp este và hợp chất hữu cơ khác.
Khi đầu bài cho 2 chức hữu cơ khi tác dụng với NaOH hoặc KOH mà tạo ra:
+ 2 muối và 1 ancol thì có khả năng 2 chất hữu cơ đó là
- RCOOR’ và R’’COOR’ có nNaOH = nR’OH
- Hoặc: RCOOR’ và R’’COOH có nNaOH > nR’OH
+ 1 muối và 1 ancol có những khả năng sau
- RCOOR’ và ROH
- Hoặc: RCOOR’ và RCOOH
- Hoặc: RCOOH và R’OH
+ 1 muối và 2 ancol thì có những khả năng sau
- RCOOR’ và RCOOR’’
- Hoặc: RCOOR’ và R’’OH
* Đặc biệt chú ý: Nếu đề nói chất hữu cơ đó chỉ có chức este thì không sao, nhưng nếu nói có chức este thì chúng ta cần chú ý ngoài chức este trong phân tử có thể có thêm chức axit hoặc ancol!
Ví dụ 1: Hỗn hợp A gồm ba chất hữu cơ X, Y, Z đơn chức đồng phân của nhau, đều tác dụng được với NaOH. Đun nóng 13,875 gam hỗn hợp A với dung dịch NaOH vừa đủ thu được 15,375 gam hỗn hợp muối và hỗn hợp ancol có tỉ khối hơi so với H2 bằng 20,67. Ở 136,50C, 1 atm thể tích hơi của 4,625 gam X bằng 2,1 lít. Phần trăm khối lượng của X, Y, Z (theo thứ tự KLPT gốc axit tăng dần) lần lượt là:
A. 40%; 40%; 20% B. 40%; 20%; 40%
C. 25%; 50%; 25% D. 20%; 40%; 40%
Bài giải
Ví dụ 2: Hỗn hợp X có khối lượng m(g) chứa một axit đơn chức no Y và một rượu đơn chức no Z cùng số nguyên tử cacbon với Y. Chia hh X thành 3 phần bằng nhau.
Phần 1: Cho tác dụng với Na dư thu được 2,8 lít H2 (đktc)
Phần 2: Đem đốt cháy hoàn toàn được 22g CO2 và 10,8g H2O
XĐ CTPT của Y và Z.
Tìm m
Đun nóng phần 3 với H2SO4 đặc thu được 7,04g este. Tính hiệu suất phản ứng este hoá.
Bài giải
nCO2 = 0,5 ; nH2O = 0,6
Do axit và ancol đơn chức nên : nX = 2nH2 = 0,25
=> số nguyên tử C : = nCO2/nhh = 0,5/0,25 = 2
CH3COOH và C2H5OH
Có : nrượu = nH2O – nCO2 = 0,1 (do axit no thì nCO2 = nH2O)
=> naxit = 0,15 => m = 13,6g
H = 80%
Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm 2 chất A, B mạch hở, đều chứa các nguyên tố C, H, O và đều không tác dụng Na. Cho 10,7g hh X tác dụng vừa đủ NaOH rồi cô cạn sản phẩm thu được phần rắn gồm 2 muối natri của 2 axít đơn chức no đồng đẳng liên tiếp và phần hơi bay ra chỉ có một rượu E duy nhất. Cho E tác dụng với Na dư thu được 1,12lít H2 (đktc). Oxi hoá E bằng CuO đun nóng và cho sản phẩm có thể tham gia phản ứng tráng gương.
Tìm CTCT của E biết dE/KK = 2
Tìm CTCT A, B biết MA < MB
Bài giải
a. ME = 58 => E: C3H6O : CH2=CH-CH2OH (rượu allylic)
b. Theo bài ra A, B là 2 este đơn chức, đồng đẳng liên tiếp: COOC3H5
nX = nrượu = 2nH2 = 0,1 => MX = 107 => = 22
A: CH3COOCH2-CH=CH2
B: C2H5COOCH2-CH=CH2
Ví dụ 4: Hỗn hợp A gồm 2 chất hữu cơ X, Y đều no, đơn chức và tác dụng với NaOH (MX > MY). Tỉ khối hơi của A so với H2 là 35,6. Cho A td hoàn toàn với dd NaOH thấy hết 4g NaOH, thu được 1 rượu đơn chức và hh 2 muối của 2 axit đơn chức. Cho toàn bộ lượng rượu thu được td với Na dư được 672 ml H2 (đktc). Tìm CTPT X, Y.
Bài giải
nA = nNaOH = 0,1 ; nrượu = 2nH2 = 0,06
Ta thấy X, Y đơn chức mà nrượu < nNaOH nên hh A gồm: X là axit (CxH2xO2) và Y là este (CyH2yO2)
nY = nrượu = 0,06 => nX = 0,1 – 0,06 = 0,04
ð mA = 71,2. 0,1 = 7,12 = (14x + 32)0,04 + (14y + 32)0,06
ð 0,56x + 0,84y = 3,92
Với x>y 2 => x = 4, y = 2
CTPT: C4H8O2 và C2H4O2
Ví dụ 5: Hỗn hợp X gồm 1 ancol no, đơn chức và 1 axit no, đơn chức mạch hở. Chia X thành 2 phần bằng nhau.
- Đốt cháy hoàn toàn phần 1 sản phẩm thu được cho qua bình nước vôi trong dư thấy có 30g kết tủa.
- Phần 2 được este hoá hoàn toàn vừa đủ thu được 1 este, đốt cháy este này thu được khối lượng H2O là:
A. 1,8g B. 3,6g C. 5,4g D. 7,2g
Bài giải
Suy luận: Ta thấy số C trong este bằng tổng C trong axit và ancol => Khí đốt este và hh (axit, ancol) thì thu được CO2 như nhau.
Mặt khác đốt este no, đơn chức có nH2O = nCO2 = 0,3
Chi tiết:
CnH2n+1OH nCO2
CmH2m+1COOH (m+1)CO2
CmH2m+1COOCnH2n+1(n+m+1) H2O
phản ứng vừa đủ => nax = nancol = x => nCO2 = (n+m+1)x = 0,3
Đốt este: nH2O = (n+m+1)x = 0,3 => C
Sưu tầm
Hi vọng bài viết trên sẽ cung cấp cho bạn một số kĩ năng cần thiết cho dạng này. Sau dần, sẽ giúp bạn chinh phục được câu hỏi VDC của dạng. Dựa vào đầu bài để phân tích dữ liệu và các mối liên hệ liên kết. Chúc bạn học tốt và đạt kết quả cao !
Dưới đây, xin mời bạn đọc tham khảo về bài toán hỗn hợp este và hợp chất hữu cơ khác.
Khi đầu bài cho 2 chức hữu cơ khi tác dụng với NaOH hoặc KOH mà tạo ra:
+ 2 muối và 1 ancol thì có khả năng 2 chất hữu cơ đó là
- RCOOR’ và R’’COOR’ có nNaOH = nR’OH
- Hoặc: RCOOR’ và R’’COOH có nNaOH > nR’OH
+ 1 muối và 1 ancol có những khả năng sau
- RCOOR’ và ROH
- Hoặc: RCOOR’ và RCOOH
- Hoặc: RCOOH và R’OH
+ 1 muối và 2 ancol thì có những khả năng sau
- RCOOR’ và RCOOR’’
- Hoặc: RCOOR’ và R’’OH
* Đặc biệt chú ý: Nếu đề nói chất hữu cơ đó chỉ có chức este thì không sao, nhưng nếu nói có chức este thì chúng ta cần chú ý ngoài chức este trong phân tử có thể có thêm chức axit hoặc ancol!
Ví dụ 1: Hỗn hợp A gồm ba chất hữu cơ X, Y, Z đơn chức đồng phân của nhau, đều tác dụng được với NaOH. Đun nóng 13,875 gam hỗn hợp A với dung dịch NaOH vừa đủ thu được 15,375 gam hỗn hợp muối và hỗn hợp ancol có tỉ khối hơi so với H2 bằng 20,67. Ở 136,50C, 1 atm thể tích hơi của 4,625 gam X bằng 2,1 lít. Phần trăm khối lượng của X, Y, Z (theo thứ tự KLPT gốc axit tăng dần) lần lượt là:
A. 40%; 40%; 20% B. 40%; 20%; 40%
C. 25%; 50%; 25% D. 20%; 40%; 40%
Bài giải
Ví dụ 2: Hỗn hợp X có khối lượng m(g) chứa một axit đơn chức no Y và một rượu đơn chức no Z cùng số nguyên tử cacbon với Y. Chia hh X thành 3 phần bằng nhau.
Phần 1: Cho tác dụng với Na dư thu được 2,8 lít H2 (đktc)
Phần 2: Đem đốt cháy hoàn toàn được 22g CO2 và 10,8g H2O
XĐ CTPT của Y và Z.
Tìm m
Đun nóng phần 3 với H2SO4 đặc thu được 7,04g este. Tính hiệu suất phản ứng este hoá.
Bài giải
nCO2 = 0,5 ; nH2O = 0,6
Do axit và ancol đơn chức nên : nX = 2nH2 = 0,25
=> số nguyên tử C : = nCO2/nhh = 0,5/0,25 = 2
CH3COOH và C2H5OH
Có : nrượu = nH2O – nCO2 = 0,1 (do axit no thì nCO2 = nH2O)
=> naxit = 0,15 => m = 13,6g
H = 80%
Ví dụ 3: Hỗn hợp X gồm 2 chất A, B mạch hở, đều chứa các nguyên tố C, H, O và đều không tác dụng Na. Cho 10,7g hh X tác dụng vừa đủ NaOH rồi cô cạn sản phẩm thu được phần rắn gồm 2 muối natri của 2 axít đơn chức no đồng đẳng liên tiếp và phần hơi bay ra chỉ có một rượu E duy nhất. Cho E tác dụng với Na dư thu được 1,12lít H2 (đktc). Oxi hoá E bằng CuO đun nóng và cho sản phẩm có thể tham gia phản ứng tráng gương.
Tìm CTCT của E biết dE/KK = 2
Tìm CTCT A, B biết MA < MB
Bài giải
a. ME = 58 => E: C3H6O : CH2=CH-CH2OH (rượu allylic)
b. Theo bài ra A, B là 2 este đơn chức, đồng đẳng liên tiếp: COOC3H5
nX = nrượu = 2nH2 = 0,1 => MX = 107 => = 22
A: CH3COOCH2-CH=CH2
B: C2H5COOCH2-CH=CH2
Ví dụ 4: Hỗn hợp A gồm 2 chất hữu cơ X, Y đều no, đơn chức và tác dụng với NaOH (MX > MY). Tỉ khối hơi của A so với H2 là 35,6. Cho A td hoàn toàn với dd NaOH thấy hết 4g NaOH, thu được 1 rượu đơn chức và hh 2 muối của 2 axit đơn chức. Cho toàn bộ lượng rượu thu được td với Na dư được 672 ml H2 (đktc). Tìm CTPT X, Y.
Bài giải
nA = nNaOH = 0,1 ; nrượu = 2nH2 = 0,06
Ta thấy X, Y đơn chức mà nrượu < nNaOH nên hh A gồm: X là axit (CxH2xO2) và Y là este (CyH2yO2)
nY = nrượu = 0,06 => nX = 0,1 – 0,06 = 0,04
ð mA = 71,2. 0,1 = 7,12 = (14x + 32)0,04 + (14y + 32)0,06
ð 0,56x + 0,84y = 3,92
Với x>y 2 => x = 4, y = 2
CTPT: C4H8O2 và C2H4O2
Ví dụ 5: Hỗn hợp X gồm 1 ancol no, đơn chức và 1 axit no, đơn chức mạch hở. Chia X thành 2 phần bằng nhau.
- Đốt cháy hoàn toàn phần 1 sản phẩm thu được cho qua bình nước vôi trong dư thấy có 30g kết tủa.
- Phần 2 được este hoá hoàn toàn vừa đủ thu được 1 este, đốt cháy este này thu được khối lượng H2O là:
A. 1,8g B. 3,6g C. 5,4g D. 7,2g
Bài giải
Suy luận: Ta thấy số C trong este bằng tổng C trong axit và ancol => Khí đốt este và hh (axit, ancol) thì thu được CO2 như nhau.
Mặt khác đốt este no, đơn chức có nH2O = nCO2 = 0,3
Chi tiết:
CnH2n+1OH nCO2
CmH2m+1COOH (m+1)CO2
CmH2m+1COOCnH2n+1(n+m+1) H2O
phản ứng vừa đủ => nax = nancol = x => nCO2 = (n+m+1)x = 0,3
Đốt este: nH2O = (n+m+1)x = 0,3 => C
Sưu tầm
Hi vọng bài viết trên sẽ cung cấp cho bạn một số kĩ năng cần thiết cho dạng này. Sau dần, sẽ giúp bạn chinh phục được câu hỏi VDC của dạng. Dựa vào đầu bài để phân tích dữ liệu và các mối liên hệ liên kết. Chúc bạn học tốt và đạt kết quả cao !
