I. PHẢN ỨNG ESTE HÓA
a) Phản ứng của axit axetic với etanol xúc tác axit H2SO4 đặc là phản ứng thuận nghịch
- Phương pháp thường dùng để điều chế este của ancol là tiến hành phản ứng este hóa, đun hồi lưu ancol và axit hữu cơ, có H2SO4 đặc làm xúc tác.
CH3COOH + C2H5OH $\overset{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}\,,{{t}^{o}}}{\leftrightarrows}$ CH3COOC2H5 + H2O
b) Este sinh ra bởi axit, ancol bất kì:
R(COOH)n + R’(OH)m $\overset{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}\,\,,{{t}^{o}}}{\leftrightarrows}$ Rm(COO)n.mR’n + n.m H2O
Ví dụ: 3CH2(COOH)2 + 2C3H5(OH)3 $\overset{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}\,\,,{{t}^{o}}}{\leftrightarrows}$ (CH2)3(COO)6(C3H5)2 + 6H2O
- Phản ứng este hóa là phản ứng thuận nghịch. Chiều thuận là phản ứng este hóa, chiều nghịch là phản ứng thủy phân este.
- Để tăng hiệu suất phản ứng thuận:
+ Tăng nồng độ chất tham gia.
+ Giảm nồng độ sản phẩm bằng cách: đun nóng để este bay hơi hoặc dùng H2SO4 đặc để hút nước. H2SO4 đặc vừa là xúc tác, vừa làm tăng hiệu suất phản ứng.
* Riêng đối với este của phenol:
- Các este chứa gốc phenyl không điều chế được bằng phản ứng của axit cacboxylic với phenol mà phải dùng anhiđrit axit hoặc clorua axit tác dụng với phenol.
(CH3CO)2O + C6H5OH → CH3COOC6H5 + CH3COOH
2. TÍNH HẰNG SỐ CÂN BẰNG:
RCOOH + R’OH $\overset{{{H}_{2}}S{{O}_{4}}\,\,,{{t}^{o}}}{\leftrightarrows}$ RCOOR’ + H2O
Bđ a mol b mol
Pư x mol x mol x mol x mol
Sau pư (a-x) mol (b-x) mol
KC = $\frac{[RCOO{{R}^{'}}][{{H}_{2}}O]}{[RCOOH][{{R}^{'}}OH]}=\frac{\frac{x}{V}\times \frac{x}{V}}{\frac{a-x}{V}\times \frac{b-x}{V}}=\frac{{{x}^{2}}}{\left( a-x \right)\left( b-x \right)}$
3. TÍNH HIỆU SUẤT CỦA PHẢN ỨNG ESTE HÓA:
* Nếu a $\ge $ b => H = x∕b . 100 => x = $\frac{H\times b}{100}$ ; b = $\frac{x\times 100}{H}$
* Nếu a < b => H = x∕a . 100 => x = $\frac{H\times a}{100}$ a = $\frac{x\times 100}{H}$
Phương pháp giải nhanh
+ Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mancol + maxit = meste + mnước
+ Hiệu suất phản ứng este hoá H = $\frac{{{m}_{este\,\,TT}}}{{{m}_{este\,\,LT}}}$.100%
