Giải Hóa học 12 Bài 4: Luyện tập Este và chất béo

Chúng tôi giới thiệu Giải bài tập Hóa học lớp 12 Bài 4: Luyện tập Este và chất béo chính xác, chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Luyện tập Este và chất béo lớp 12. 

Bài giảng Hóa học 12 Bài 4: Luyện tập Este và chất béo

Giải bài tập Hóa học 12 Bài 4: Luyện tập Este và chất béo
Câu hỏi và bài tập (trang 18 SGK Hóa Học 12)
Bài 1 trang 18 SGK Hóa Học 12: So sánh chất béo và este về: Thành phần nguyên tố, đặc điểm cấu tạo phân tử và tính chất hóa học.
Lời giải:
 
Bài 2 trang 18 SGK Hóa Học 12: Khi đun hỗn hợp 2 axit cacboxylic với glixerol (axit H2SO4 làm xúc tác) có thể thu được mấy trieste ? Viết công thức cấu tạo của các chất này.
Lời giải:
 

Bài 3 trang 18 SGK Hóa Học 12: Khi thủy phân (xúc tác axit) một este thu được glixerol và hỗn hợp axit stearic (C17H35COOH) và axit panmitic (C15H31COOH) theo tỉ lệ 2 : 1.

Este có thể có công thức cấu tạo nào sau đây?

Lời giải:

Hỗn hợp axit stearic (C17H35COOH) và axit panmitic (C15H31COOH) theo tỉ lệ 2 : 1 nên este có 2 gốc C17H35COO và 1 gốc C15H31COO

Đáp án B

Bài 4 trang 18 SGK Hóa Học 12: Làm bay hơi 7,4 gam một este A 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 khi đến phản ứng hoàn toàn thu được sản phẩm có 6,8 gam muối. Tìm công thức cấu tạo và tên gọi của A.

Phương pháp giải:

a)

- Công thức tổng quát của este no, đơn chức là CH2nO(n≥2)

- Từ nO2=nA => MA => n

b) Este đơn chức nên ta có: n muối = n este => M muối => CTCT của muối => CTCT este

Lời giải:

a) Vì A là este no, đơn chức nên có công thức phân tử là CH2nO(n≥2)

Ta có nA=nO2=3,232=0,1 (mol)

=>  MA = 7,4/0,1 = 74 =>14n+32 = 74 => n = 3

=>  Công thức phân tử của A là C3H6O2

b)

Gọi CTPT của A là R1COOR2

R1COOR2 + NaOH -> R1COONa + R2OH

Theo pt: số mol R1COONa = số mol A = 0,1 mol

M(R1COONa ) = R1 + 67 = 68 → R1 = 1

→ R1 là H (hay muối là HCOONa)

→ CTCT của A là: HCOOC2H5 (etyl format).

Bài 5 trang 18 SGK Hóa Học 12: Khi thủy phân a gam một este X thu được 0,92 gam glixerol, 3,02 gam natri linoleat C17H31COONa và m gam natri oleat C17H33COONa.

Tính giá trị của a, m. Viết công thức cấu tạo có thể có của X.

Phương pháp giải:

Tính số mol của glixerol và natri lioleat => CTCT của X => nC17H33COONa => m

- nX = nglixerol => a

Lời giải:

Cách 1:

nC3H5(OH)3=0,01 (mol) ; nC17H31COONa=3,02302=0,01 (mol).

=> CTCT của X là C17H31COOC3H5(C17H33COO)2

=> nC17H33COONa=0,02 (mol) => m = 0,02.304 = 6,08 (gam)

Ta luôn có: nX = nglixerol = 0,01 mol

=> a = 0,01.882 = 8,82 (gam)

+ Cách 2:

PTHH tổng quát: (RCOO)33H5 + 3NaOH → 3RCOONa + C3H5(OH)3

Theo tỉ lệ phản ứng ⇒ nmuối = nNaOH = 3.nglixerol = 3. 0,01 = 0,03 mol

nC17H31COONa = 0,03 – 0,01 = 0,02 mol

⇒ m = mC17H31COONa = 0,02. 304 = 6,08(g)

mNaOH = 0,03. 40 = 1,2 g

BTKL ⇒ a = meste = mmuối + mglixerol - NaOH = 6,08 + 3,02 + 0,92 - 1,2 = 8,82g

Tỉ lệ nC17H31COONanC17H33COONa = 0,01 : 0,02 = 1:2

⇒Có 2 công thức cấu tạo phù hợp:

Bài 6 trang 18 SGK Hóa Học 12: Thủy phân hoàn toàn 8,8 gam 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 fomat.                              B. etyl propionate.

C. etyl axetat.                             D. propyl axetat.

Phương pháp giải:

Khi thủy phân este đơn chức với KOH vừa đủ ta luôn có:

este = nKOH = n ancol => M este, Mancol => CTCT este

Lời giải:

Gọi CTPT của este là RCOOR1

Số mol KOH nKOH = 0,1.1 = 0,1 (mol)

RCOOR1 + KOH -> RCOOK + R1OH

Theo pt: nRCOOR1 = nKOH = 0,1 mol.

Ta có:

CTCT của este là: CH3COOC2H(etyl axetat)

Đáp án C 

Bài 7 trang 18 SGK Hóa Học 12: Đốt cháy hoàn toàn 3,7 gam một este đơn chức X thu được 3,36 lít khí CO2 (đktc) và 2,7 gam nước. Công thức phân tử của X là

A. C2H4O2.                                         B. C3H6O2.

C. C4H8O2.                                         D. C5H8O2.

Phương pháp giải:

nCO2 => nC

nH2O => nH

mO=mX-mC-mH => nO

=> Tỉ lệ C:H:O => CTĐGN => CTPT

Lời giải:

nCO2 = 3,36/22,4 = 0,15 mol => nC = 0,15 mol

nH2O = 2,7/18 = 0,15 mol => nH = 0,3 mol

mO=mX-mC-mH = 3,7 - 0,15.12 - 0,3.1 = 1,6 gam => nO= 0,1 mol

=> Tỉ lệ C:H:O = 0,15:0,3:0,1=3:6:2

=> CTĐGN C3H6O2

Mà este là đơn chức (chứa 2 nguyên tử O) => CTPT của X là C3H6O2

Đáp án B

Bài 8 trang 18 SGK Hóa Học 12: 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 của etyl axetat trong hỗn hợp bằng

A. 22%.                                       B. 42,3%.

C. 57,7%.                                    D. 88%.

Phương pháp giải:

Đặt số mol mỗi chất trong X là x, y

Lập hệ 2 phương trình 2 ẩn dựa vào dữ kiện đề bài:

+ mX

+ nNaOH

Lời giải:

Gọi số mol của CH3COOH và CH3COOC2H5 là x, y

CH3COOH + NaOH -> CH3COONa

CH3COOC2H5  + NaOH -> CH3COONa + C2H5OH.

nNaOH =

Ta có hệ phương trình :

=> x = 0,1 ; y = 0,05.

%metyl axetat = 

Đáp án B

Lý thuyết luyện tập este và chất béo

A. ESTE

I. ĐỊNH NGHĨA

- Khi thay thế nhóm OH ở nhóm COOH của axit bằng gốc OR ta thu được este

* Công thức tổng quát

+ Este được tạo bởi axit cacboxylic no, đơn chức mạch hở và ancol no, đơn chức, mạch hở (este no, đơn chức, mạch hở): CmH­­2m+1COOCm’H2m’+1 hay CnH2nO2 (m ≥ 0; m’ ≥ 1; n ≥ 2 ).

+ Este đa chức được tạo bởi axit cacboxylic đa chức và ancol đơn chức: R(COOR’)n

+ Este đa chức được tạo bởi axit cacboxylic đơn chức và ancol đa chức: (RCOO)nR’

+ Este đa chức được tạo bởi axit cacboxylic đa chức và ancol đa chức (cùng có n nhóm chức): R(COO)nR’

+ Tóm lại, có thể đặt CTTQ của este : CxHyOz  (x, z ≥ 2; y là số chẵn, y ≤ 2x)

II. DANH PHÁP

Tên gốc hiđrocacbon R’ + tên anion gốc axit (đuôi “at”)

HCOOC2H5: etyl fomat                  CH3COOCH=CH2: vinyl axetat

III. TÍNH CHẤT VẬT LÝ:

- Nhiệt độ sôi thấp hơn axit, ancol vì không tạo liên kết hiđro

- Thường: lỏng, nhẹ hơn nước, ít tan trong nước

- Hòa tan nhiều hợp chất hữu cơ

- Thường có mùi thơm dễ chịu: isoamyl axetat: mùi chuối chín; etyl butirat: mùi dứa, etyl isovalerat: mùi táo

IV. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. Thủy phân môi trường axit (thuận nghịch)

R-COO-R’ + H-OH  R-COOH + R’-OH

2. Thủy phân môi trường kiềm ( phản ứng xà phòng hóa)

R-COO-R’ + NaOH  R-COONa + R’-OH

a) Tạo ancol: CH3COOCH3 + NaOH → CH3COONa + CH3OH

b) Tạo anđehit: RCOOCH=CH-R’ + NaOH → RCOONa + R’-CH2CH=O

c) Tạo xeton : RCOOC(R’)=CH-R” + NaOH → RCOONa + R’-CO-CH2R”

d) Tạo phenolat: RCOOC6H4R’ + 2NaOH → RCOONa + R’-C6H5ONa + H2O

3. Phản ứng tráng bạc của HCOOR

HCOOR + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → ROCOONH4 + 2Ag↓ + 2NH4NO3

Dạng 1: Bài toán về phản ứng thuỷ phân este

+ Nếu nNaOH phản  ứng = nEste => Este đơn chức

+ Nếu RCOOR’ (este đơn chức), trong đó R’ là C6H5– hoặc vòng benzen có nhóm thế

=> nNaOH phản  ứng = 2.neste và sản phẩm cho 2 muối, trong đó có phenolat:

VD:  RCOOC6H5 + 2NaOH → RCOONa + C6H5ONa + H2O

+ Nếu nNaOH phản ứng = a.neste (a > 1 và R’ không phải C6H5– hoặc vòng benzen có nhóm thế) => Este đa chức

+  Nếu phản ứng thuỷ phân este cho 1 anđehit (hoặc xeton), ta coi như ancol (đồng phân với andehit) có nhóm –OH gắn trực tiếp vào liên kết  C=C vẫn tồn tại để giải và từ đó => CTCT của este.

+ Nếu sau khi thủy phân thu được muối (hoặc khi cô cạn thu được chất rắn khan) mà mmuối = meste + mNaOH thì este phải có cấu tạo mạch vòng 

Dạng 2: Bài toán về phản ứng este hóa

R-COOH + R’-OH  R-COO-R’ + H-OH

Đặc điểm của phản ứng este hóa là thuận nghịch nên có thể gắn với các bài toán:

+) Tính hằng số cân bằng K: 

+) Tính hiệu suất phản ứng este hóa:

+) Tính lượng este tạo thành hoặc axit cacboxylic cần dùng

Dạng 3: Bài toán về phản ứng đốt cháy este

- CTTQ: CxHyOz. x, y, z nguyên dương, x ≥ 2, z ≥ 2

- Phản ứng cháy: CxHyOz + ( ) O2 → xCO2 + y/2 H2O

- Nếu đốt cháy một este mà thu được  <=> Este no, đơn chức, mạch hở.

- Nếu đốt cháy một este đơn chức mà thu được  => Este không no

CH3COOH+(CH3)2CHCH2CH2OHH2SO4,toCH3COOCH2CH2CH(CH3)2+H2O

                             Ancol isoamylic                                  isoamyl axetat


2. Este của phenol

C6H5OH+(CH3CO)2OCH3COOC6H5+CH3COOH

                         Anhiđrit axetic       phenyl axetat

3. Vinyl axetat

CH3COOH + CH≡CH xt,t CH3COOCH=CH2

VI. ỨNG DỤNG:

- Dung môi hữu cơ

- Trùng hợp vinyl axetat: chất dẻo hoặc thủy phân tạo poli(vinyl ancol)

- Trùng hợp metyl acrylat; metyl metacrylat: Thủy tinh hữu cơ

- Este có mùi thơm: Công nghiệp thực phẩm, mĩ phẩm

B. LIPIT

I. ĐỊNH NGHĨA

Lipit: Hợp chất hữu cơ có trong tế bào sống, không tan trong nước nhưng tan trong dung môi hữu cơ không phân cực như ete, xăng dầu…

Chất béo (triglixerit hay triaxyl glixerol) là trieste của glixerol với axit béo

Axit béo:  axit monoaxitcacboxylic có số C chẵn từ 12C ÷ 24C, không phân nhánh

+ No: axit panmitic (C15H31COOH; k = 1); axit stearic (C17H35COOH; k = 1)

+ Không no: axit oleic (C17H33COOH; k = 2); axit linoleic (C17H31COOH; k = 3)

II. TÍNH CHẤT VẬT LÝ

- Triglixerit chứa chủ yếu gốc axit béo no: rắn như mỡ động vật

- Triglixerit chứa chủ yếu gốc axit béo không no (dầu) : lỏng

- Chất béo: Nhẹ hơn nước, không tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ như benzen, xăng, ete

III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

a. Thủy phân trong môi trường axit

b. Thủy phân trong môi trường kiềm (phản ứng xà phòng hóa)

 

c. Phản ứng hiđro hóa

* Phương pháp giải

- BTKL: m xà phòng+ m glixerol = m chất béo + m NaOH

Số trieste tối đa tạo bởi glixerol và n gốc axit béo: 

- Xà phòng hóa chất béo bằng NaOH (KOH): nchất béo = nglixerol = 1/3.nNaOH

- Hiệu suất H%=mthuc.temlythuyet.100%