Công thức tổng quát của este đa chức

Este đa chức là một trong những chuyên đề quan trọng trong chương trình học hóa học 12. Vậy khái niệm về este đa chức là gì? Công thức lý thuyết của este đa chức?… Bài viết dưới đây của Tip.edu.vn chắc chắn sẽ cung cấp cho bạn những kiến thức cụ thể và hữu ích về chủ đề trên, hãy cùng tìm hiểu nhé !.

Este đa chức là este có chứa ít nhất hai nhóm chức –COO- trong phân tử.
Thông thường số chức este là bội chung nhỏ nhất của số chức axit và số chức. rượu ngoại trừ trường hợp của polyme. Chúng ta thường gặp các este ba chức tạo bởi glixerol và axit trong các bài toán của chúng ta.

Este này có các dạng khác nhau như sau:

Este của ancol đa chức và axit đơn chức có công thức chung là ((RCOO) _ {x} R ‘).
Este của rượu đơn chức và axit đa chức có công thức chung là (R (COOR ‘) _ {y} ).
Este đa chức của một rượu x chức và một axit chức có công thức chung là: (R_ {x} (COO) _ {xy} R ‘_ {y} ).
- Khi x = y, este có công thức: (R (COO) _ {y} R ‘) ( rightarrow ) este mạch vòng.
Công thức chung của este 2 chức mạch hở (Ester no, 2 chức mạch hở): (C_ {n} H_ {2n-2} O_ {4} )

Kiến thức về este đa chức phản ứng với NaOH được cụ thể như sau:

Phản ứng xà phòng hóa:

(x = frac {n_ {NaOH}} {n_ {ester}} Rightarrow ) x là số nhóm chức este

Khi xà phòng hoá este hai chức bằng dung dịch NaOH sẽ cho:

Este có cấu tạo như sau: (R ^ {1} -OOC-R-COO-CH = CH-R ^ {2} )
Phản ứng:

(R ^ {1} -OOC-R-COO-CH = CH-R ^ {2} + 2NaOH overset {t ^ { circle}} { rightarrow} NaOOC – R-COONa + R ^ {1} OH + R ^ {2} -CH_ {2} -FOR )

Este có cấu tạo như sau: (R ^ {1} -OOC-R-COO-R ^ {2} )
Phản ứng:

(R ^ {1} -OOC-R-COO-R ^ {2} + 2NaOH overset {t ^ { circle}} { rightarrow} NaOOC-R-COONa + R ^ {1} OH + R ^ {2} OH )

(n_ {OH ^ {-}} = 2n_ {m} = 2n_ {este} )
(n_ {OH ^ {-}} = 2 sum n_ {r} )

Este có cấu trúc: (R (COOR ‘) _ {2} ) hoặc ((RCOO) _ {2} R’ )
Phản ứng:

(R (COOR ‘) _ {2} + 2NaOH overset {t ^ { circle}} { rightarrow} NaOOC – R-COONa + 2R’OH )

((RCOO) _ {2} R ‘+ 2NaOH overset {t ^ { circle}} { rightarrow} 2RCOONa + R’ (OH) _ {2} )

Bài 1: Khi thuỷ phân hoàn toàn 0,05 mol este thì tiêu tốn 5,6g KOH. Mặt khác, khi thủy phân 5,475g este đó thì tiêu tốn 4,2g KOH và thu được 6,225g muối. Tìm CTCT của este đó.

Dung dịch

(n_ {KOH} = 0,1 , mol )

0,0375 mol este khi thủy phân cần 4,2 g KOH

( Rightarrow M_ {este} = frac {5,475} {0,0375} = 146 (g / mol) )

Vì muối là ((RCOOK) _ {2} )

Chúng ta có:

(n_ {m} = n_ {este} = 0,0375 , (mol) )

( Rightarrow M_ {m} = R + 166 = frac {6,225} {0,0375} = 166 , (g / mol) )

( Rightarrow R = 0 ) và axit là (HOOC-COOH )

(M_ {este} = 146 )

( Rightarrow ) gốc rượu 2R = 146 – 88 = 58 ( Rightarrow ) R = 29 hoặc (C_ {2} H_ {5} )

Vậy este là ((COOC_ {2} H_ {5}) _ {2} )

Bài 2: Để thủy phân hoàn toàn 7,612 gam hỗn hợp X gồm 2 este đơn chức và 2 este đa chức cần dùng vừa đủ 80 ml dung dịch KOH a M. axit cacboxylic và rượu. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y thu được (K_ {2} CO_ {3} ), 4,4352 lít (CO_ {2} ) (dktc) và 3,168 gam (H_ {2} O ). Vì vậy, bao nhiêu là một giá trị?

Dung dịch

Thủy phân:

7,612 gam X + 2x mol KOH ( ngay ) Y (gồm muối + ancol).

Đốt cháy

(Y + O_ {2} rightarrow x , , mol , , K_ {2} CO_ {3} + 0,198 , , mol , , CO_ {2} + 0,176 , , mol , , H_ {2} O )

Bảo toàn C có (n_ {C , in , X} = n_ {C , in , Y} = 0,198 + x , mol )
Bảo toàn H có (n_ {H , in , X} = n_ {H , in , Y} – n_ {H , in , KOH} = 0,352 – 2x , mol )
O trong X trong cụm (- COO ) trong đó (n _ {- COO} = n_ {KOH} = 2x , mol rightarrow n_ {O , in , X} = 4x , mol )

Tính tổng: (m_ {X} = m_ {C} + m_ {H} + m_ {O} = 7,612 , gam )

Thay vào đó giải ra x = 0,066 mol.

( rightarrow n_ {KOH} = 2x = 0,132 , mol )

( rightarrow a = frac {0,132} {0,08} = 1,65M )

Bài 3: Để thủy phân 0,1 mol este A chỉ chứa 1 loại nhóm chức cần dùng vừa đủ 100 gam dd NaOH 12%, thu được 20,4 gam muối của một axit hữu cơ và 9,2 gam của một ancol. Xác định CTPT, viết CTCT và gọi tên este. Biết rằng một trong hai chất (ancol hoặc axit) tạo thành este là đơn chức.

Dung dịch

Chúng ta có:

(n_ {X}: n_ {NaOH} = 1: 3 )

Do rượu đa chức và muối của axit hữu cơ:

( Rightarrow ) X là một este 3 chức ((RCOO) _ {3} R ‘)

( Rightarrow n_ {ancol} = n_ {X} = 0,1 , mol )

( Rightarrow M_ {ancol} = R ‘+ 17,3 = 92 )

( Rightarrow R = 41 , , (C_ {3} H_ {5}) )

(m_ {m} = 3n_ {X} = 0,3 , mol )

( Rightarrow M_ {m} = R + 67 = 68 Rightarrow R = 1 , (H) )

Vậy X là ((HCOO) _ {3} C_ {3} H_ {5} ): Glixerol trifomiat

Bài viết trên của Tip.edu.vn đã giúp các bạn tổng hợp kiến thức về chủ đề este. Hy vọng những thông tin mà bài viết cung cấp đã giúp ích được cho các bạn trong quá trình tìm hiểu và học hỏi về este đa chức. Chúc may mắn với các nghiên cứu của bạn!.

Xem video để biết chi tiết:

Xem thêm >>> Phản ứng este hóa là gì? Chuyên đề về hiệu suất phản ứng este hoá

1. ESTE 2 CHỨC

TH1: Thủy phân thu được 2 muối + 1 ancol 2 chức → este tạo bởi 2 axit khác nhau và 1 ancol 2 chức.

Ta có: ${{\mathbf{n}}_{\mathbf{NaOH}}}=\mathbf{2}{{\mathbf{n}}_{\mathbf{este}}}=~\mathbf{2}\text{ }{{\mathbf{n}}_{\mathbf{R}{{\left( \mathbf{OH} \right)}_{\mathbf{2}}}}}$

TH2: Thủy phân thu được 2 muối + 1 ancol đơn chức → este dạng RCOO – R’COO – R’’

TH3: Thủy phân thu được 1 muối + 2 ancol khác nhau → Este tạo bởi axit 2 chức và 2 ancol đơn chức khác nhau.

Ta có: nNaOH = 2neste = 2 nR1OH = 2 nR2OH

TH4: Thủy phân tạo 1 muối + 1 ancol: có 3 dạng sau:

TH5: Thủy phân tạo 1 muối + 1 ancol + 1 anđehit

2. ESTE ĐA CHỨC

Một số công thức tổng quát của este đa chức

Ø Este tạo thành từ axit đơn chức và ancol đa chức (n chức): (RCOO)nR’

Ø Este tạo thành từ axit đa chức (n chức) và ancol đơn chức: R(COOR’)n

Ø Este tạo thành từ axit đa chức (n chức) và ancol đa chức (m chức): Rm(COO)n.mR’n. Khi n = m thành R(COO)nR’ => este vòng

Ø Este no, 2 chức, mạch hở: CnH2n-2O4

Ta có: Phản ứng xà phòng hóa: số nhóm chức este = $\frac{{{n}_{NaOH}}}{{{n}_{este}}}$

Este đa chức là phần kiến thức tối quan trọng của chương trình Hóa học lớp 12. Phần kiến thức này có nhiều trong các đề thi tốt nghiệp, thi Đại học hay thi học sinh giỏi. Để giúp các em nắm sâu hơn phần kiến thức quan trọng này, PUD đã chia sẻ bài viết sau đây.

Este đa chức là những este chứa ít nhất 2 nhóm chức -COO- trong phân tử.

Thông thường số chức este là bội số chung nhỏ nhất của số chức axit và số chức ancol trừ trường hợp tạo polime. Chúng ta thường gặp este ba chức tạo bởi glyxerol và axit trong các bài toán.

Este này có nhiều dạng khác nhau như sau:

Este của ancol đa chức và axit đơn chức có công thức chung là ((RCOO)_{x}R’).

Este của ancol đơn chức và axit đa chức có công thức chung là (R(COOR’)_{y}).

Este đa chức của ancol x chức và axit y chức có công thức chung là: (R_{x}(COO)_{xy}R’_{y}).

Khi x = y thì este có công thức là: (R(COO)_{y}R’) (rightarrow) este vòng.

Công thức tổng quát của este 2 chức mạch hở (Este no, 2 chức mạch hở): (C_{n}H_{2n-2}O_{4})

Kiến thức về este đa chức tác dụng với NaOH được cụ thể hóa như sau:

Phản ứng xà phòng hóa:

(x = frac{n_{NaOH}}{n_{este}} Rightarrow) x là số nhóm chức este

Khi xà phòng hóa este 2 chức với dung dịch NaOH cho:

Este có cấu tạo là: (R^{1}-OOC-R-COO-CH=CH-R^{2})

Phản ứng:

(R^{1}-OOC-R-COO-CH=CH-R^{2} + 2NaOH overset{t^{circ}}{rightarrow} NaOOC – R-COONa + R^{1}OH + R^{2}-CH_{2}-CHO)

Este có cấu tạo là: (R^{1}-OOC-R-COO-R^{2})

Phản ứng:

(R^{1}-OOC-R-COO-R^{2} + 2NaOH overset{t^{circ}}{rightarrow} NaOOC-R-COONa + R^{1}OH + R^{2}OH)

(n_{OH^{-}} = 2n_{m} = 2n_{este})

(n_{OH^{-}} = 2sum n_{r})

Este có cấu tạo: (R(COOR’)_{2}) hoặc ((RCOO)_{2}R’)

Phản ứng:

(R(COOR’)_{2} + 2NaOH overset{t^{circ}}{rightarrow} NaOOC – R-COONa + 2R’OH)

((RCOO)_{2}R’+ 2NaOH overset{t^{circ}}{rightarrow} 2RCOONa + R'(OH)_{2})

1. Một số công thức tổng quát của este đa chức

– Este tạo thành từ axit đơn chức và ancol đa chức (n chức):

– Este tạo thành từ axit đa chức (n chức) và ancol đơn chức:

– Este tạo thành từ axit đa chức (n chức) và ancol đa chức (m chức): . Khi n = m thành => este vòng

– Este no, 2 chức, mạch hở: CnH2n-2O4

2. Phản ứng xà phòng hóa: x = => x là số nhóm chức este

– Khi xà phòng hóa este 2 chức với dung dịch NaOH cho:

* 1 muối + 1 ancol + 1 anđehit thì este đó có cấu tạo:

PỨ:

* 2 muối + 1 ancol thì este đó có cấu tạo:

PỨ:

Ta có : = 2neste= nmuối; nancol = neste

* 1 muối + 2 ancol thì este đó có cấu tạo:

PỨ:

Ta có : = 2nmuối = 2neste; nOH– = 2nrượu.

* 1 muối + 1 ancol thì este đó có cấu tạo: hoặc

PỨ:

Ví dụ 1: Khi thủy phân hoàn toàn 0,05 mol este tiêu tốn hết 5,6g KOH. Mặt khác, khi thủy phân 5,475g este đó thì tiêu tốn hết 4,2g KOH và thu được 6,225g muối. Tìm CTCT este đó.

Cách giải

(n_{KOH} = 0,1, mol)

0,0375 mol este khi thủy phân cần 4,2 g KOH

(Rightarrow M_{este} = frac{5,475}{0,0375} = 146 (g/mol))

Do muối là ((RCOOK)_{2})

Ta có:

(n_{m} = n_{este} = 0,0375, (mol))

(Rightarrow M_{m} = R + 166 = frac{6,225}{0,0375} = 166, (g/mol))

(Rightarrow R = 0) và axit là (HOOC-COOH)

(M_{este} = 146)

(Rightarrow) gốc ancol 2R = 146 – 88 = 58 (Rightarrow) R = 29 hay (C_{2}H_{5})

Vậy este là ((COOC_{2}H_{5})_{2})

Ví dụ 2: Để thủy phân 0,1 mol este A chỉ chứa 1 loại nhóm chức cần dùng vừa đủ 100 gam dd NaOH 12%, thu được 20,4 gam muối của một axit hữu cơ và 9,2 gam một ancol. Xác định CTPT, viết CTCT và gọi tên este đó. Biết 1 trong 2 chất (ancol hoặc axit) tạo thành este là đơn chức.

Cách giải

Ta có:

(n_{X} : n_{NaOH} = 1 : 3)

Do ancol đa chức và muối của axit hữu cơ:

(Rightarrow) X là este 3 chức ((RCOO)_{3}R’)

(Rightarrow n_{ancol} = n_{X} = 0,1, mol)

(Rightarrow M_{ancol} = R’ + 17.3 = 92)

(Rightarrow R = 41, , (C_{3}H_{5}))

(m_{m} = 3n_{X} = 0,3, mol)

(Rightarrow M_{m} = R + 67 = 68 Rightarrow R = 1, (H))

Vậy X là ((HCOO)_{3}C_{3}H_{5}): Glixerol trifomiat

Bài 1: Để thủy phân 0,1 mol este A chỉ chứa 1 loại nhóm chức cần dùng vừa đủ 100gam dd NaOH 12%, thu được 20,4 gam muối của một axit hữu cơ và 9,2 gam một ancol. Xác định CTPT, viết CTCT và gọi tên este đó. Biết 1 trong 2 chất (ancol hoặc axit) tạo thành este là đơn chức

HD: (HCOO)3-C3H5 (glixerol trifomat)

Bài 2: Este A có CTPT là C7H12O4 chỉ chứa một loại nhóm chức.Để thủy phân 16 gam A cần dùng vừa đủ 200 gam dd NaOH 4%, thu được một ancol B và 17,8 gam hh 2 muối. Xác định CTCT của A

HD: A là este 2 chức có dạng :R1-COO-R-OOC-R2 => CTCT: HCOO-CH2-CH2-OOC-C3H7

Hoặc CH3-COO-CH2-CH2-OOC-C2H5

Bài 3: Đun nóng 0,1 mol este A với một lượng vừa đủ dd NaOH thu được 13,4 gam muối của một axit hữu cơ B với 9,2 gam ancol đơn chức. Cho ancol đó bay hơi ở 1270C và 600mmHg chiếm thể tích là 8,32 lít. Xác định CTCT của A

HD: A là este 2 chức có dạng R(COOC2H5)2 => CTCT: C2H5 -OOC—COO-C2H5

Bài 4: Cho 2,54 gam este A bay hơi trong một bình kín dung tích 0,6 lít, ở nhiệt độ 136,50C. Người ta nhận thấy khi este bay hơi hết thì áp suất trong bình là 425mmHg

a) Xác định khối lượng phân tử của A

b) Để thủy phân 25,4 gam A cần dùng 200gam dd NaOH 6%. Mặt khác khi thủy phân 6,35gam A bằng xút thu được 7,05 gam muối duy nhất. Xác định CTCT và gọi tên este biết rằng một trong hai chất (ancol hoặc axit) tạo nên este là đơn chức

HD: A là (CH2=CH-COO)3-C3H5 (glixerol tri acrylat)

Bài 5: Một chất X có CTPT C8H12O5, mạch hở. Thủy phân X trong môi trường axit thu được glyxerol và 2 axit đơn chức A, B hơn nhau 1 nguyên tử cacbon. B cộng nước cho chất hữu cơ C (sản phẩm chính). Xác định CTCT của X, A, B, C và viết ptpứ minh họa

Bài viết trên đây PUD đã giúp bạn tổng hợp kiến thức về chuyên đề este đa chức và các dạng bài tập cơ bản. Hi vọng những chia sẻ chi tiết trên đây đã giúp bạn nắm vững hơn về phần kiến thức quan trọng của Hóa học lớp 12, chuẩn bị tốt cho những kì thi quan trọng trước mắt .

Xem nhiều hơn: Cách viết cấu hình electron nguyên tử và bài tập vận dụng