ĐỒNG ĐẲNG HOÁ (este lần 1)

BÀI TẬP: Câu 1: Xà phịng hố hồn tồn x mol một este no, đơn chức, mạch hở E bằng một lượng vừa đủ dung dịch NaOH.. Cơ cạn hỗn hợp sau phản ứng thu được ancol X và chất rắn khan Y.. Cơng

ĐỒNG ĐẲNG HỐ 1.Giới thiệu kĩ thuật

Một hợp chất hữu cơ X cĩ cơng thức cấu tạo là A-[CH2]n-C, nếu ta tiến hành tháo dỡ X ra theo

sơ đồ:

2 Tách [-CH ]

2 n

2 X

A C

A [CH ] C

CH

  



Nếu hợp chất hữu cơ A-C và hợp chất hữu cơ X thuộc cùng một dãy đồng đẳng thì ta gọi đĩ là

 kĩ thuật đồng đẳng hĩa (ĐĐH)

+ Hoặc hiểu theo một hướng khác như sau: theo định nghĩa đồng đẳng trong chương trình hĩa học hữu cơ lớp 11, ta biết các hợp chất hữu cơ trong một dãy đồng đẳng sẽ hơn kém nhau một hay nhiều nhĩm metylen (-CH2-) Do đĩ, ta cĩ thể tiến hành quy đổi X theo sơ đồ:

ĐĐH

2

Y Quy đổi X

CH







( Trong đĩ X và Y thuộc cùng dãy đồng đẳng và Y thường là chất đơn giản nhất trong dãy đồng đẳng)

Một số ví dụ:

Ví dụ 1: Quy đổi những hợp chất sau theo thái niệm đồng đẳng

2 2

CH CH

(COOCH ) (COOH)







Ví dụ 2: Hãy quy đổi hỗn hợp X gồm este đơn chức và este hai chức tạo bởi ancol đơn chức và axit

đa chức (tất cả đều no, mạch hở)

3 '

§§H

3 2

1 1'

2

2

HCOOCH RCOOR

(COOCH )







Ví dụ 3: Hãy quy đổi este ba chức cĩ cơng thức: C Hn 2n 10 6 O được tạo bởi glixêrol và 1 axit hữu cơ mạch hở

Ta cĩ este : k = 6 = 3 COO    R R 3 ĐĐH 2 3 3 5

3 3 5

2

(CH CH COO) C H (RCOO) C H

CH







Ví dụ 4: Hãy quy đổi hỗn hợp X gồm axit hữu cơ đơn chức, este hai chức tạo bởi axit hữu cơ đơn

chức và ancol đa chức (tất cả đều no, mạch hở)

ĐĐH

2 2 4

2

2

HCOOH RCOOH

X (HCOO) C H (R COO) R

CH







BÀI TẬP:

Câu 1: Xà phịng hố hồn tồn x (mol) một este no, đơn chức, mạch hở E bằng một lượng

vừa đủ dung dịch NaOH Cơ cạn hỗn hợp sau phản ứng thu được ancol X và chất rắn khan Y

Đốt cháy hồn tồn Y, thu được sản phẩm gồm CO2, H2O và 9,54 gam Na2CO3, trong đĩ tổng

khối lượng của CO2 và H2O là 16,74 gam Cơng thức của axit tạo este ban đầu là

A HCOOH B CH3COOH

C C2H5COOH D C3H7COOH

Hướng dẫn giải:

E NaOHMuối (Y)  O 2CO2 + H2O + 9,54 (gam) Na2CO3

Sử dụng ĐĐH để quy đổi hỗn hợp muối Y, ta cĩ:

2

2 3 O

2 2

2

Na CO : 0,09 HCOONa: 0,18

CH : a

H O : (a 0,09)





  44(a+0,09) + 18(a+0,09) = 16,74  a = 0,18 (mol)

Do đĩ, muối Y cĩ thành phần:

2

HCOONa: 0,18

Y

CH : 0,18







ghÐp

 CH3COONa: 0,18 (mol)

 axit tạo este là CH3COOH

Câu 2: Xà phịng hố hồn tồn m gam một este no, đơn chức, mạch hở E bằng 28 gam dung

dịch KOH 28% Cơ cạn hỗn hợp sau phản ứng thu được 25,68 gam chất lỏng X và chất rắn khan Y Đốt cháy hồn tồn Y, thu được sản phẩm gồm CO2, H2O và K2CO3, trong đĩ tổng khối lượng của CO2 và H2O là 18,34 gam Mặt khác, cho X tác dụng với Na dư, thu được 13,888 lít khí H2 (đktc) Giá trị m gần nhất với

A 11 B 12 C 10 D 14

Hướng dẫn giải:

2

Na 2 O

2 3 2 2

lỏng(X) H : 0,62

E KOH

rắn(Y) K CO CO H O



Ta cĩ: 28 gam dung dịch KOH 28%

2 2

H O

H O



*Xét chất lỏng X:

(mol) 2

2 3 O

2

K CO : 0,07 HCOOK: 0,12







2

Na H 2

25,68 1,12.18









*Xét chất rắn Y: Ta có: nE = nancol = nHCOOK= a=0,12

  44(b+0,05) + 18(a+0,07)=18,34  a = 0,24 (mol)

Dễ dàng có: MuốiĐĐH

2

HCOOK: 0,12 Y

CH : 0,24 0,12.2



  muối là C2H5COOK

 este E là C2H5COOC2H5: 0,12(mol)  m = 12,24 gam

Câu 3: Hỗn hợp X gồm 3 este đơn chức, tạo thành từ cùng một ancol Y với 3 axit cacboxylic

(phân tử chỉ có nhóm -COOH); trong đó, có hai axit no là đồng đẳng kế tiếp nhau và một axit không no (có đồng phân hình học, chứa một liên kết đôi C=C trong phân tử) Thủy phân

hoàn toàn 5,88 gam X bằng dung dịch NaOH, thu được hỗn hợp muối và m gam ancol Y Cho

m gam Y vào bình đựng Na dư, sau phản ứng thu được 896 ml khí (đktc) và khối lượng bình tăng 2,48 gam Mặt khác, nếu đốt cháy hoàn toàn 5,88 gam X thì thu được CO2 và 3,96 gam

H2O Phần trăm khối lượng của este không no trong X là

A 38,76% B 40,82% C 34,01% D 29,25%

Hướng dẫn giải:

*Ban đầu ta đi xử lý ancol Y Ta có: 2

Y H

Y

2,48 0,08

0,08







  Y là CH3OH

*Ta sử dụng ĐĐH quy hỗn hợp X về:

3

x 3

BTNT.H

BT.CH OH 2

m 60a 100b 14c 5,88 HCOOCH : a





3

2

HCOOCH : 0,06

a 0,06



 





Tiến hành ghép X: X

3

2

HCOOCH : 0,06

C H COOCH : 0,02

CH : 0,02











 

3

HCOOCH : 0,04

CH COOCH : 0,02

C H COOCH : 0,02











 % m (este không no) = 0,02.100 34,01%

Câu 4: Hiđro hóa hoàn toàn 85,8 gam chất béo X cần dùng 0,2 mol H2 (xúc tác Ni, to ) thu được chất béo no Y Đun nóng toàn bộ Y cần dùng 300 ml dung dịch NaOH 1M Nếu đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y cần dùng a mol O2 Giá trị của a là:

A 8,25 B 7,85 C 7,50 D 7,75

Hướng dẫn giải:

Xử lý đối với Y: §§H 3 3 5

2

(HCOO) C H : 0,1 Y

CH



 

Ta có: Y   NaOH

BTKL

Y

n

3

m 85,8 0,2.2 86,2 (gam)









3 5 3

14



Do đó đốt cháy 3 3 5

2

(HCOO) C H : 0,1 Y

CH : 4,9





   nO2 = a = 7,85 (mol)

Câu 5: X là một este ba chức mạch hở, có công thức CnH2n-8O6 Cho X tác dụng với một lượng vừa

đủ 600 ml dung dịch NaOH 0,1M, cô cạn dung dịch thu được hỗn hợp Y (gồm hai muối của hai axit hữu cơ hơn kém nhau một nguyên tử cacbon ) và ancol Z Lấy toàn bộ Z cho vào bình đựng Na dư, sau phản ứng thấy khối lượng bình đựng Na tăng 1,78 gam và có 0,672 lít khí (đktc) thoát ra khỏi bình Mặt khác, đem đốt cháy hết hỗn hợp muối Y bằng lượng oxi vừa đủ thu được 2,912 lít CO2

(đktc), Na2CO3 và H2O Tổng số nguyên tử trong phân tử X là

A.31 B 26 C 34 D 29

Hướng dẫn giải:

*Phân tích: Ta có: kX = 5 = 3COO + R   R= 2 ( vì 3 nhóm COO có 3 liên kết  )

*Quy đổi hỗn hợp X về: §§H 2 2 3 5

2

(CH CH COO) (HCOO)C H : 0,02 X

CH : x



 

Xử lý ancol Z Ta có: Z

NaOH

Z

n

3

m 1,78 0,03.2 1,84 (gam)









  MZ = 1,84 92

0,02   Z là C3H5(OH)3

*Khi cho X tác dụng với NaOH, tạo muối Y thì: 2

2 3 O

2 2

Na CO : 0,03 HCOONa : 0,02

H O

CH : x











BTNT.C 0,02 0,04.3 x 0,03 0,13

       x = 0,02 (mol)

Do ancol Z tạo ra là C3H5(OH)3 nên toàn bộ CH2 sẽ đi hết vào Y

2

Y

CH

n  x 0,02  

2

X CH

2

(CH CH COO) (HCOO)C H : 0,02 X

CH : 0,02







gheùp

(CH CH COO) (CH COO)C H : 0,02(mol)

Câu 6: Cho hỗn hợp X gồm axít (X1) và este (X2) đều đơn chức, mạch hở Đem đốt cháy hết m gam

X thu được 15,84 gam CO2 Mặt khác, đun nóng X bằng một lượng vừa đủ dung dịch NaOH rồi cô cạn thu được hỗn hợp muối Y ( là hai muối của hai axit cacboxylic kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng của axit acrylic), và phần hơi Z có chứa ancol no Đem đốt cháy hết Y thì được 4,24 gam

Na2CO3; 5,152 lít CO2 (đktc), còn lại là nước Phần trăm khối lượng của X2 trong hỗn hợp X là

A 51,61% B 33,45% C 18,68% D 67,56%

Hướng dẫn giải:

Do X1, X2 thủy phân trong dung dịch NaOH, tạo ra 2 muối của 2 axit thuộc dãy đồng đẳng của axit acrylic  X1 và X2 tạo bởi axit không no, có một liên kết đôi C=C

X2 là este được tạo bởi từ ancol no   X2 không no, có một liên kết đôi C=C

2 3 O

DDH 2 3

2 2

2

Na CO : 0,04

C H COONa : 0,08

CH : x

H O :









BTNT.C 0,08.3 x 0,04 0,23

ghÐp 2 3

2

C H COONa : 0,08 0,08.3 0,03

0,08

CH : 0,03







2 3

3 5

C H COONa : 0,05 (mol) Y

C H COONa : 0,03 (mol)



 



*Khi đốt cháy X thu được 0,36 mol CO2, xảy ra 2 trường hợp sau:

 Trường hợp 1

3 5

C H COOH : 0,05 (mol)

0,05.3 0,03(4 C ) 0,36 C 3

C H COOR : 0,03 (mol)





2 3 5 3 7

(X ) : C H COOH : 0,05 (mol)

%m 51,61%

(X ) : C H COOC H : 0,03 (mol)



 Trường hợp 2

Thành phần của X là

BTNT.C

3 5

2 3

C H COOH : 0,05 (mol)

0,05.4 0,03(3 C ) 0,36 C 2,33

C H COOR : 0,03 (mol)

