Giải bài tập SGK Hóa 12 Nâng cao Bài 1: Este

Hãy xếp công thức ở cột I vào một trong các loại chất ở cột II cho phù hợp:

Phương pháp giải

Để chọn đáp án thích hợp cần nắm rõ công thức hóa học của các chất đã cho.

Hướng dẫn giải

Đáp án: 1 - C; 2 - A; 3 - B; 4 - D.

a. Viết công thức cấu tạo các đồng phân ứng với công thức phân tử C₂H₄O₂.

b. Gọi tên các đồng phân có nhóm C=O

c. Những chất nào có phản ứng tráng bạc, vì sao?

Phương pháp giải

Để trả lời các câu hỏi trên cần nắm rõ cách viết đồng phân và gọi tên, đồng thời ghi nhớ đặc điểm cấu tạo nào cho phản ứng tráng bạc.

Hướng dẫn giải

Câu a

Công thức cấu tạo các đồng phân ứng với công thức phân tử C₂H₄O₂:

• CH₃-COOH
• HCOOCH₃
• CH₂(OH) -CH=O

Câu b

Tên gọi:

• Axit axetic: CH₃-COOH  (1)
• Metyl fomiat: H - COOCH₃  (2)
• Hiđroxi etanal: CH₂(OH) -CH=O (3)

Câu c

Trong các đồng phân trên, đồng phân (2) và (3) có phản ứng tráng bạc do phân tử của chúng có nhóm chức anđehit -CH=O:

\(C{H_2}OH - CHO + A{g_2}O\xrightarrow{{N{H_3}}}C{H_2}OH - C{\text{OOH + 2Ag}} \downarrow \)

\(C{H_3} - O - CH = O + A{g_2}O\xrightarrow{{N{H_3}}}C{H_3} - O - C{\text{OOH + 2Ag}} \downarrow \)

a. So sánh phản ứng thủy phân este trong dung dịch axit và trong dung dịch kiềm.

b. Hoàn thành các phương trình phản ứng sau:

CH₃COOCH₂CH₂CH(CH₃)₂ + H₂O \(\xrightarrow{{{H^ + },{t^o}}}\)

CH₃OCOCH₂CH₂CH(CH₃)₂ + H₂O \(\xrightarrow{{{H^ + },{t^o}}}\)

C₆H₅COOCH₃ + NaOH \(\xrightarrow{{{H_2}O,{t^o}}}\)

C₆H₅OCOCH₃ + NaOH \(\xrightarrow{{{H_2}O,{t^o}}}\)

Phương pháp giải

Cần nắm rõ bản chất của phản ứng  thủy phân este trong dung dịch axit và trong dung dịch kiềm đề so sánh và viết sản phẩm cho chính xác.

Hướng dẫn giải

Câu a

Phản ứng thủy phân este trong dung dịch axit:

• Là phản ứng thuận nghịch.
• Sản phẩm tạo ra là axit và ancol.

Phản ứng thủy phân este trong dung dịch kiềm:

• Là phản ứng một chiều.
• Sản phẩm tạo ra là muối và ancol.

Câu b

CH3COOCH2CH2CH(CH3)2 + H2O \(\xrightarrow{{{H^ + },{t^o}}}\) CH₃COOH + (CH₃)₂CH-CH₂-CH₂-OH

CH3OOCCH2CH2CH(CH3)2 + H2O \(\xrightarrow{{{H^ + },{t^o}}}\) CH₃OH + (CH₃)₂CH-CH₂-CH₂-COOH

C₆H₅COOCH₃ + NaOH \(\xrightarrow{{{H_2}O,{t^o}}}\) C₆H₅COONa + CH₃OH

C6H5OOCCH3 + NaOH \(\xrightarrow{{{H_2}O,{t^o}}}\) C₆H₅OH + CH₃COONa

Nếu NaOH còn dư:

C₆H₅OH + NaOH → C₆H₅ONa + CH₃COONa + H₂O

Vậy phương trình hóa học tổng quát:

C₆H₅OOCCH₃ + 2NaOH → C₆H₅ONa + CH₃COOONa + H₂O

Để điều chế etyl axetat người ta đun hồi lưu hỗn hợp etanol, axit axetic và axit sunfuric đặc.

⇒ Đáp án D.

Cho axit salixylic (axit o-hiđroxibenzoic) phản ứng với metanol có axit sunfuric xúc tác người ta thu được metyl salixylic (C₈H₈O₃) dùng làm thuốc xoa bóp giảm đau. Cho axit salixylic phản ứng với anhiđrit axetic (CH₃CO)₂O, thu được axit axetylsalixylic (C₉H₈O₄) dùng làm thuốc cảm (aspirin).

a) Hãy dùng công thức cấu tạo viết các phương trình phản ứng đã nêu.

b) Viết phương trình phản ứng của metyl salixylic và axit axetylsalixylic với dung dịch NaOH.

Phương pháp giải

Dựa vào tên sản phâm và chất tham gia phản ứng đêt viết công thức cấu tạo và phương trình hóa học theo yêu cầu đề bài.

Hướng dẫn giải

Câu a

Câu b

Để xà phòng hóa hoàn toàn 2,22g hỗn hợp hai este đồng phân A và B cần dùng hết 30ml dung dịch NaOH 1M. Khi đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai este đó thì thu được khí CO₂ và hơi nước với thể tích V_H2O : V_CO2 = 1 : 1. Hãy xác định công thức cấu tạo và gọi tên A và B.

Phương pháp giải

• Bước 1: \(n_{CO_{2}} = n_{H_{2}O}\)

⇒ A, B là 2 este no, đơn chức có công thức dạng C_nH_2nO₂ hay RCOOR'

• Bước 2: Tính mol este, suy ra M của este.
• Bước 3: Suy ra n → công thức phân tử và công thức cấu tạo.

Hướng dẫn giải

Đốt cháy este ta thu được:

\(n_{CO_{2}} = n_{H_{2}O}\)

⇒ A, B là 2 este no, đơn chức có công thức dạng C_nH_2nO₂ hay RCOOR'

RCOOR' + NaOH → RCOONa + R'OH (1)

Theo (1) thì n_este - n_NaOH = 0,03 . 1 = 0,03 mol

\(\Rightarrow M_{este} = \frac{m_{este}}{n_{este}} = \frac{2,22}{0,03} = 74 = M_{C_{n}H_{2n}O_{2}}\)

⇒ 14n + 32 = 74 

⇒ n = 3

• Công thức phân tử của 2 este: C₃H₆O₂
• Công thức cấu tạo:

H-C-O-O-CH₂-CH₃ : etyl fomiat

CH₃-C-O-O-CH₃ : metyl axetat