Bài 4: Luyện tập Este và Chất béo
Video bài giảng
Kiến thức cần nắm
Este:
- Khái niệm : Khi thay thế nhóm OH của nhóm cacboxyl trong phân tử axit cacboxylic bằng nhóm OR ta thu được hợp chất este.(R là gốc hidrocacbon).
- Công thức : Este no,đơn chức, mạch hở: CnH2nO2 \((n\geq 2)\)
Vd: CH3COOCH3 : Metyl axetat
- Tính chất hóa học :
+ Thủy phân trong môi trường H+(tác dụng với nước)
+ Thủy phân trong môi trường OH-
+ Phản ứng cháy
Lipit:
- Khái niệm : Là trieste của axit béo có mạch cacbon dài với glixerol
- Công thức :
vd: (C17H35COO)3C3H5 :Tristearin
- Tính chất hóa học :
+ Thủy phân trong môi trường H+ (tác dụng với nước)
+ Thủy phân trong môi trường OH-
+ Phản ứng hidro hóa chất béo lỏng
1. Bài tập Este, Lipit - Cơ bản
Bài 1:
Để thủy phân hoàn toàn m gam este đơn chức X cần dùng vừa hết 200ml dung dịch NaOH 0,25M, sau phản ứng thu được 2,3 gam ancol và 3,4 gam muối. Công thức của X là
Hướng dẫn:
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
\(\begin{array}{*{20}{l}}
{{m_{{\rm{este}}}} + {m_{NaOH}} = {m_{Ancol}} + {m_{mu{\rm{o}}i}}}\\
{ \to {m_{{\rm{este}}}} = 2,3 + 3,4 - 2,3 = 3,7(gam)}
\end{array}\)
Vì phản ứng xảy ra vừa đủ nên:
\(\begin{array}{l}
{n_{NaOH}} = {n_{{\rm{es}}te}} = 0,2.0,25 = 0,05(mol)\\
{M_{{\rm{es}}te}} = \frac{{3,7}}{{0,05}} = 74\\
\to HC{\rm{OO}}{{\rm{C}}_2}{H_5}
\end{array}\)
Bài 2:
Cho 13,2 g este đơn chức no Z tác dụng hết với 150 ml dung dịch NaOH 1M thu được 12,3 g muối. Xác định Z
Hướng dẫn:
Este Z no, đơn chức: RCOOR’
\({n_{NaOH}} = 0,15.1 = 0,15\,\,(mol)\)
RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH
0,15 ← 0,15 (mol) → 0,15
\(\begin{array}{l}
\begin{array}{*{20}{l}}
{ \to {M_{RCOONa}} = \frac{{12,3}}{{0,15}} = 82}\\
{ \to {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} R + 44 + 23 = 82}\\
{ \to {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} R{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} = {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 15{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} (C{H_3})}
\end{array}\\
\begin{array}{*{20}{l}}
{ \to {M_{RCOOR'}} = \frac{{13,2}}{{0,15}} = 88}\\
{{\mkern 1mu} \to {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 15 + 44 + R' = 88}\\
{{\mkern 1mu} \to R'{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} = {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 29{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} ({C_2}{H_5})}
\end{array}
\end{array}\)
⇒ Z: CH3COOC2H5
Bài 3:
Đun 6 gam CH3COOH với 9,2 gam C2H5OH (có H2SO4 đặc làm xúc tác) đến khi phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng được 6,6 gam este. Hiệu suất phản ứng este hóa là
Hướng dẫn:
\(\begin{array}{l}
{n_{C{H_3}COOH}} = 0,1mol\\
{n_{{C_2}{H_5}OH}} = 0,2mol\\
{n_{este}} = 0,075mol\\
\to H = \frac{{0,075}}{{0,1}}.100\% = 75\%
\end{array}\)
Bài 4:
Đun nóng 20g một loại chất béo trung tính với dung dịch chứa 0,25 mol NaOH, để trung hòa NaOH dư cần 0,18 mol HCl. Khối lượng xà phòng 72% sinh ra từ 1 tấn chất béo trên là
Hướng dẫn:
nNaOH pứ = 0,25 – 0,18 = 0,07 mol
Phản ứng tổng quát:
Chất béo + 3NaOH → 3.Muối mononatri + C3H5(OH)3
⇒ nglixerol = 1/3.nNaOH = 0,07/3 mol
⇒ mmuối = 20,653g
Với 1 tấn Chất béo thì tạo mMuối = 1032,67 kg
⇒ mXà phòng 72% = 1434,26 kg
2. Bài tập Este, Lipit - Nâng cao
Bài 1:
Cho hỗn hợp X gồm 2 este có công thức phân tử C4H8O2 và C3H6O2 tác dụng với NaOH dư thu được 6,14 gam hỗn hợp hai muối và 3,68 gam rượu Y duy nhất có tỉ khối hơi so với oxi là 1,4375. Khối lượng mỗi este trong X lần lượt là
Hướng dẫn:
Hỗn hợp este X: C4H8O2 và C3H6O2 (este no)
X + NaOH → 2 muối + 1 ancol
X có thể là:
\(\begin{array}{l}
(I)\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{\rm{C}}{{\rm{H}}_3}{\rm{COO}}{C_2}{H_5}}\\
{{\rm{HCOO}}{C_2}{H_5}}
\end{array}} \right.{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \\
{\mkern 1mu} (II)\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{C_2}{H_5}{\rm{COO}}C{H_3}}\\
{C{H_3}{\rm{COO}}C{H_3}}
\end{array}} \right.
\end{array}\)
⇒ 3,68 (g) ancol Y: là C2H5OH hoặc CH3OH
\({M_Y} = {d_{Y/{O_2}}}.32 = 1,4375.32 = 46\)
⇒ Ancol là C2H5OH
⇒ Chọn trường hợp (I).
\(\begin{array}{l}
\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{\rm{C}}{{\rm{H}}_3}{\rm{COO}}{C_2}{H_5}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} a{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} (mol)}\\
{{\rm{HCOO}}{C_2}{H_5}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} b{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} (mol)}
\end{array}} \right.\\
\to 6,14{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} (g)\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{C{H_3}{\rm{COO}}Na{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} a{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} (mol)}\\
{HCOONa{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} b{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} (mol)}
\end{array}} \right. + \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{3,68{\mkern 1mu} (g){\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {C_2}{H_5}OH}\\
{{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} a{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} + {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} b{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} (mol)}
\end{array}} \right.
\end{array}\)
Ta có:
\(\begin{array}{*{20}{l}}
{\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{82a + 68b = 6,14}\\
{(a + b)46 = 3,68}
\end{array}} \right.}\\
{\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{a = 0,05}\\
{b = 0,03}
\end{array}} \right.}\\
{ \Rightarrow {m_{C{H_3}{\rm{COO}}{C_2}{H_5}}} = 88.0,05 = 4,4{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} (g)}\\
{ \Rightarrow {m_{HC{\rm{OO}}{C_2}{H_5}}} = 74.0,03 = 2,22{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} (g)}
\end{array}\)
Kiến thức cần nắm
Este:
- Khái niệm : Khi thay thế nhóm OH của nhóm cacboxyl trong phân tử axit cacboxylic bằng nhóm OR ta thu được hợp chất este.(R là gốc hidrocacbon).
- Công thức : Este no,đơn chức, mạch hở: CnH2nO2 \((n\geq 2)\)
Vd: CH3COOCH3 : Metyl axetat
- Tính chất hóa học :
+ Thủy phân trong môi trường H+(tác dụng với nước)
+ Thủy phân trong môi trường OH-
+ Phản ứng cháy
Lipit:
- Khái niệm : Là trieste của axit béo có mạch cacbon dài với glixerol
- Công thức :
vd: (C17H35COO)3C3H5 :Tristearin
- Tính chất hóa học :
+ Thủy phân trong môi trường H+ (tác dụng với nước)
+ Thủy phân trong môi trường OH-
+ Phản ứng hidro hóa chất béo lỏng
1. Bài tập Este, Lipit - Cơ bản
Bài 1:
Để thủy phân hoàn toàn m gam este đơn chức X cần dùng vừa hết 200ml dung dịch NaOH 0,25M, sau phản ứng thu được 2,3 gam ancol và 3,4 gam muối. Công thức của X là
Hướng dẫn:
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
\(\begin{array}{*{20}{l}}
{{m_{{\rm{este}}}} + {m_{NaOH}} = {m_{Ancol}} + {m_{mu{\rm{o}}i}}}\\
{ \to {m_{{\rm{este}}}} = 2,3 + 3,4 - 2,3 = 3,7(gam)}
\end{array}\)
Vì phản ứng xảy ra vừa đủ nên:
\(\begin{array}{l}
{n_{NaOH}} = {n_{{\rm{es}}te}} = 0,2.0,25 = 0,05(mol)\\
{M_{{\rm{es}}te}} = \frac{{3,7}}{{0,05}} = 74\\
\to HC{\rm{OO}}{{\rm{C}}_2}{H_5}
\end{array}\)
Bài 2:
Cho 13,2 g este đơn chức no Z tác dụng hết với 150 ml dung dịch NaOH 1M thu được 12,3 g muối. Xác định Z
Hướng dẫn:
Este Z no, đơn chức: RCOOR’
\({n_{NaOH}} = 0,15.1 = 0,15\,\,(mol)\)
RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH
0,15 ← 0,15 (mol) → 0,15
\(\begin{array}{l}
\begin{array}{*{20}{l}}
{ \to {M_{RCOONa}} = \frac{{12,3}}{{0,15}} = 82}\\
{ \to {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} R + 44 + 23 = 82}\\
{ \to {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} R{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} = {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 15{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} (C{H_3})}
\end{array}\\
\begin{array}{*{20}{l}}
{ \to {M_{RCOOR'}} = \frac{{13,2}}{{0,15}} = 88}\\
{{\mkern 1mu} \to {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 15 + 44 + R' = 88}\\
{{\mkern 1mu} \to R'{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} = {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} 29{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} ({C_2}{H_5})}
\end{array}
\end{array}\)
⇒ Z: CH3COOC2H5
Bài 3:
Đun 6 gam CH3COOH với 9,2 gam C2H5OH (có H2SO4 đặc làm xúc tác) đến khi phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng được 6,6 gam este. Hiệu suất phản ứng este hóa là
Hướng dẫn:
\(\begin{array}{l}
{n_{C{H_3}COOH}} = 0,1mol\\
{n_{{C_2}{H_5}OH}} = 0,2mol\\
{n_{este}} = 0,075mol\\
\to H = \frac{{0,075}}{{0,1}}.100\% = 75\%
\end{array}\)
Bài 4:
Đun nóng 20g một loại chất béo trung tính với dung dịch chứa 0,25 mol NaOH, để trung hòa NaOH dư cần 0,18 mol HCl. Khối lượng xà phòng 72% sinh ra từ 1 tấn chất béo trên là
Hướng dẫn:
nNaOH pứ = 0,25 – 0,18 = 0,07 mol
Phản ứng tổng quát:
Chất béo + 3NaOH → 3.Muối mononatri + C3H5(OH)3
⇒ nglixerol = 1/3.nNaOH = 0,07/3 mol
⇒ mmuối = 20,653g
Với 1 tấn Chất béo thì tạo mMuối = 1032,67 kg
⇒ mXà phòng 72% = 1434,26 kg
2. Bài tập Este, Lipit - Nâng cao
Bài 1:
Cho hỗn hợp X gồm 2 este có công thức phân tử C4H8O2 và C3H6O2 tác dụng với NaOH dư thu được 6,14 gam hỗn hợp hai muối và 3,68 gam rượu Y duy nhất có tỉ khối hơi so với oxi là 1,4375. Khối lượng mỗi este trong X lần lượt là
Hướng dẫn:
Hỗn hợp este X: C4H8O2 và C3H6O2 (este no)
X + NaOH → 2 muối + 1 ancol
X có thể là:
\(\begin{array}{l}
(I)\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{\rm{C}}{{\rm{H}}_3}{\rm{COO}}{C_2}{H_5}}\\
{{\rm{HCOO}}{C_2}{H_5}}
\end{array}} \right.{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \\
{\mkern 1mu} (II)\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{C_2}{H_5}{\rm{COO}}C{H_3}}\\
{C{H_3}{\rm{COO}}C{H_3}}
\end{array}} \right.
\end{array}\)
⇒ 3,68 (g) ancol Y: là C2H5OH hoặc CH3OH
\({M_Y} = {d_{Y/{O_2}}}.32 = 1,4375.32 = 46\)
⇒ Ancol là C2H5OH
⇒ Chọn trường hợp (I).
\(\begin{array}{l}
\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{\rm{C}}{{\rm{H}}_3}{\rm{COO}}{C_2}{H_5}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} a{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} (mol)}\\
{{\rm{HCOO}}{C_2}{H_5}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} b{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} (mol)}
\end{array}} \right.\\
\to 6,14{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} (g)\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{C{H_3}{\rm{COO}}Na{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} a{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} (mol)}\\
{HCOONa{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} b{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} (mol)}
\end{array}} \right. + \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{3,68{\mkern 1mu} (g){\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {C_2}{H_5}OH}\\
{{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} a{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} + {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} b{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} (mol)}
\end{array}} \right.
\end{array}\)
Ta có:
\(\begin{array}{*{20}{l}}
{\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{82a + 68b = 6,14}\\
{(a + b)46 = 3,68}
\end{array}} \right.}\\
{\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{a = 0,05}\\
{b = 0,03}
\end{array}} \right.}\\
{ \Rightarrow {m_{C{H_3}{\rm{COO}}{C_2}{H_5}}} = 88.0,05 = 4,4{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} (g)}\\
{ \Rightarrow {m_{HC{\rm{OO}}{C_2}{H_5}}} = 74.0,03 = 2,22{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} (g)}
\end{array}\)