Bài tập ester

\(\left\{ \begin{gathered}etyl{\text{ }}axetat:C{H_3}COO{C_2}{H_5}{\text{ (a mol) }} \hfill \\n - propyl{\text{ }}axetat:C{H_3}COO{C_3}{H_7}(b\,mol) \hfill \\ \end{gathered}  \right.\xrightarrow{{ + NaOH,{t^o}}}\left\{ \begin{gathered}13,12g\,C{H_3}COONa:(a + b)\,mol \hfill \\8,76g\left\{ \begin{gathered}{C_2}{H_5}OH:a\,mol \hfill \\{C_3}{H_7}OH:b\,mol \hfill \\ \end{gathered}  \right. \hfill \\ \end{gathered}  \right.\)

lập hpt: \(\left\{ \begin{gathered}82a + 82b = 13,12 \hfill \\46a + 60b = 8,76 \hfill \\ \end{gathered}  \right. \to \left\{ \begin{gathered}a = 0,06 \hfill \\b = 0,1 \hfill \\ \end{gathered}  \right.\)

%CH₃COOC₂H₅ = \(\dfrac{{0,06.88}}{{0,06.88 + 0,1.102}}\)  × 100% = 34,1%.

C₅H₆O₄ có 3 (liên kết pi + vòng)

1 mol anđehit T tráng bạc -> 4 mol Ag

+) TH₁ : T là HCHO => ancol Z là CH₃OH

=> Không có công thức cấu tạo thỏa mãn X

+) TH₂ : T có 2 chức andehit => Z là điol

- Nếu là HO-(CH₂)₃-OH => axit Y là (COOH)₂

=> X là este vòng : (COO)₂(CH₂)₃

- Nếu là C₂H₄(OH)₂ => axit Y là CH₂(COOH)₂ (loại vì Y có đồng phân khác như HCOO-CH₂-COOH)

=> chọn X là (COO)₂(CH₂)₃

=> chỉ có ý B đúng

\(X\left[ \begin{gathered}0,5.mol\,X\xrightarrow{{AgN{O_3}/N{H_3}}}Ag:43,2g \hfill \\10,56g\xrightarrow{{KOH(du)}}\left\langle \begin{gathered}2.muoi(ddkt) \hfill \\2.ancol(ddkt):6,192g \hfill \\ \end{gathered}  \right. \hfill \\ \end{gathered}  \right.\)

n_X = 0,5mol

n_Ag = 0,4mol < 2n_X => trong X chỉ có 1 este tráng gương

- Gọi 2 este X lần lượt là A (với A có tham gia phản ứng với AgNO₃/NH₃) và B

+ Khi cho X tác dụng với AgNO₃/NH₃ thì: n_A = 0,5n_Ag = 0,2 mol => n_B = 0,3 mol

\(=>\dfrac{{{n_A}}}{{{n_B}}} = \dfrac{2}{3}\)

- 10,56g X + KOH → 2 muối của 2 axit đồng đẳng kế tiếp

=> 2 muối đó là HCOOK (2t mol) và CH₃COOK (3t mol)

=> n_KOH = 5t mol

- Bảo toàn khối lượng ta có m_X + 56n_KOH = 84n_HCOOK + 98n_CH3COOK + m ancol

=> t = 0,024 mol

- Ta có M _{trung bình ancol} = 6,192 : 5t = 51,6

=> 2 ancol là C₂H₅OH và C₃H₇OH

=> có 2 TH:

\(\left[ \begin{gathered}\left\{ \begin{gathered}HCOO{C_2}{H_5}:0,048mol \hfill \\C{H_3}COO{C_3}{H_7}:0,072mol \hfill \\ \end{gathered}  \right. =  > {m_{este}} = 10,896(sai) \hfill \\\left\{ \begin{gathered}HCOO{C_3}{H_7}:0,048mol \hfill \\C{H_3}COO{C_2}{H_5}:0,072mol \hfill \\ \end{gathered}  \right. =  > {m_{este}} = 10,56(t/m) \hfill \\ \end{gathered}  \right.\)

n_CH3COOC6H5 : 0,1   và n_CH3COOH : 0,2 mol

Gọi số mol của KOH = 1,5x và NaOH = 2,5x

∑ n_OH­- = 2n _CH3COOC6H5 + n _CH3COOH = 0,4 (mol)

=> 4x = 0,4 <=> x = 0,1

=> n_KOH = 0,15 (mol); n_NaOH = 0,25 (mol)

BTKL: m_X + m_{hh kiềm} = m_muối + m_H2O

=> m­_muối = 0,1.136 + 0,2.60 + 1,5.0,1.56 + 2,5.0,1.40 – (0,1 + 0,2).18 = 38,6 (g)

$X\xrightarrow{{ + NaOH}}Y\left\{ \begin{gathered}muoi \hfill \\NaOH\,du \hfill \\\end{gathered}\right.\xrightarrow{{ + {H_2}S{O_4}}}\left\{ \begin{gathered}muoi \hfill \\ {Na_2}S{O_4} \hfill\\\end{gathered}  \right.$

$\begin{gathered}{n_{NaOH}} = 0,8mol \hfill \\{n_{{H_2}S{O_4}(trung\,\,hoa)}} = 0,1mol \hfill \\\end{gathered} $

$\begin{array}{l}{n_x} = \frac{{27,6}}{{138}} = 0,2mol\\ =  > {n_{NaOH(p/u\,\,voi\,\,X)}} = 0,8 - 0,1.2 = 0,6mol\end{array}$

$NX:{n_{NaOH}} = 3{n_X} =  > CTCT\,\,X:HCOO - {C_6}{H_4} - OH$

$HCOO - {C_6}{H_4} - OH\xrightarrow{{ + NaOH}}Y\left\{ \begin{gathered}HCOONa \hfill \\{C_6}{H_4}{(ONa)_2} \hfill \\NaOH\,du \hfill \\\end{gathered}  \right.\xrightarrow{{ + {H_2}S{O_4}}}\left\{\begin{gathered}HCOONa \hfill \\{C_6}{H_4}{(ONa)_2} \hfill \\N{a_2}S{O_4} \hfill \\\end{gathered}  \right.$

$C.ran\left\{ \begin{array}{l}N{a_2}S{O_4}:0,1mol\\HCOONa:0,2mol\\{C_6}{H_4}{(ONa)_2}:0,2mol\end{array} \right\} =  > m = 58,6gam$

\(\begin{array}{l}{\rm{Es}}te:{C_x}{H_y}{O_z}\\{n_{{O_2}}} = \dfrac{{2,52}}{{22,4}} = 0,1125mol\\{m_{{O_2}}} = 0,1125.32 = 3,6gam\end{array}\)

\(\left\{ \begin{gathered}\underrightarrow {BTKL}{m_x} + {m_{{O_2}}} = {m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}}\hfill \\\frac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_{{H_2}O}}}} = \dfrac{a}{b} = \frac{2}{1} \hfill \\ \end{gathered}  \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{gathered}1,7 + 3,6 = 44a + 18b \hfill \\a - 2b = 0 \hfill \\ \end{gathered}  \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{gathered}= 0,1mol \hfill \\b = 0,05mol \hfill \\ \end{gathered} \right.\)

\(\begin{array}{l}{n_{{C_{este}}}} = {n_{C{O_2}}} = 0,1mol\\{n_{{H_{este}}}} = 2{n_{{H_2}O}} = 0,1mol\\{n_{O(este)}} = \dfrac{{{m_{este}} - {m_C} - {m_H}}}{{16}} = \dfrac{{1,7 - 0,1.12 - 0,1.1}}{{16}} = 0,025mol\\ \to x:y:z = 0,1:0,1:0,025 = 4:4:1\\ \to CTeste:{({C_4}{H_4}O)_n}\\Do{M_X} < 140 \to n = 2 \to X:{C_8}{H_8}{O_2}\end{array}\)

\( {\rm{ }}\dfrac{{{n_{NaOH}}}}{{{n_{este}}}} = {\rm{ }}2:1\) => X là este của phenol

X không có chức ete, không phản ứng với Na trong điều kiện bình thường và không khử được AgNO₃, trong amoniac ngay cả khi đun nóng => X có CTCT là: CH₃COOC₆H₅

$  0,3mol:\,hh\,{\text{es}}te\,X\xrightarrow{{ +NaOH}}Y\xrightarrow{{{t^0}}}hh\,muoi\,Z\xrightarrow{{{t^0}}}\left\{ \begin{gathered}55gC{O_2} \hfill \\  26,5gN{a_2}C{O_3} \hfill \\  m\,g\,{H_2}O \hfill \\ \end{gathered}  \right.$

$  {n_{N{a_2}C{O_3}}} = {\text{ }}0,25{\text{ }} =  > {n_{NaOH}} = 0,5mol$

=> X gồm este của ancol (a mol) và este của phenol (b mol)

$\left\{ \begin{gathered}  {n_X} = a + b = 0,3 \hfill \\  {n_{NaOH}} = a + 2b = 0,5 \hfill \\ \end{gathered}  \right.=  > \left\{ \begin{gathered}  a = 0,1 \hfill \\  b = 0,2 \hfill \\ \end{gathered}  \right.$

=> n_RCOONa = 0,3 mol ; n_R’-C6H5ONa = 0,2 mol

- Gọi số C trong muối axit và muối phenol lần lượt là u và v (v ≥ 6)

Bảo toàn C : 0,3u + 0,2v = 0,25 + 1,25

=> 3u + 2v = 15

Chỉ có v = 6 và u = 1 thỏa mãn

=> HCOONa (0,3 mol) và C₆H₅ONa (0,2 mol)

- Bảo toàn H : ${n_{{H_2}O}} = \frac{1}{2}{n_{H(Z)}} = {\text{ }}0,65{\text{ }}mol$

=> m = 11,7g

Khi cho X tác dụng với NaOH sinh ra muối là CH₃COONa. Vậy X có thể là axit cacboxylic hoặc este.

Mà X có CTPT là C₃H₆O₂. Vậy X là CH₃COOCH₃

Ta có phương trình như sau:

CH₃COOCH₃ + NaOH → CH₃COONa + CH₃OH

- Đốt cháy hoàn toàn X tạo thành CO₂ và H₂O có số mol bằng nhau nên X là este no đơn chức mạch hở → (1) đúng

→ X là C_nH_2nO₂

- Thủy phân X trong môi trường axit thu được chất Y ( tham gia phản ứng tráng gương) và chất Z (có số nguyên tử cacbon bằng một nửa số cacbon trong X) → Y là HCOOH và Z là CH₃OH

→ X là HCOOCH₃

(2) đúng, HCOOH có liên kết hidro nên tan vô hạn trong nước

(3) sai, CH₃OH không tách nước tạo được anken

(4) đúng

(5) sai, HCOOCH₃ có thể phản ứng được với Cu(OH)₂ ở nhiệt độ cao nhưng không tạo ra dung dịch màu xanh lam

=> có 3 phát biểu đúng