Cách tính hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết | Hóa học lớp 12

Bài giảng: Bài toán hiệu suất phản ứng este hóa – Cô Nguyễn Thị Thu (Giáo viên VietJack)

A. Phương pháp & Ví dụ

Lý thuyết và Phương pháp giải

    Công thức tính hiệu suất phản ứng:

Cách 1 : Tính theo lượng chất bắt đầu cần lấy

Cách 2 : Tính theo lượng loại sản phẩm phản ứng thu được :

Ví dụ minh họa

Bài 1: Thực hiện phản ứng este hóa 9,2g glixerol với 60g axit axetic. Giả sử chỉ thu được glixerol triaxetat có khối lượng 17,44g. Tính hiệu suất của phản ứng este hóa:

Hướng dẫn:

nglixerol = 0,1 mol
naxit axetic = 1 mol

Từ PT : meste = 0,1. 218 = 21,8 g
Thực tế : meste = 17,44 g
Hiệu suất : H % = 17,44 / 21,8. 100 = 80 %

Bài 2: Thực hiện phản ứng este hóa m gam CH3COOH bằng 1 lượng vừa đủ C2H5OH thu được 0,02 mol este. Hiệu suất phản ứng H = 60%. Giá trị của m?

Hướng dẫn:

Theo lí thuyết : khối lượng CH3COOH cần dùng là : 60.0,02 = 1,2 g
Hiệu suất H = 60 % ⇒ thực tiễn khối lượng axit đã dùng : m = 1,2. 100 / 60 = 2 g

Bài 3: Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và CH3COOH (tỉ lệ mol 1:1). Lấy 5,3 gam hỗn hợp X tác với 5,75 gam CH3CH2OH (có xúc tác H2SO4 đặc) thu được m gam hỗn hợp este (hiệu suất của các phản ứng este hóa đều bằng 80%). Giá trị của m là:

A. 10,12
B. 16,20
C. 6,48
D. 8,10

Hướng dẫn:

    Gọi công thức tương đương của hai axit là

    Vì số mol hai aixt bằng nhau nên

Do vậy tính loại sản phẩm theo số mol axit

Vậy meste = 0,1 ( 8 + 44 + 29 ) x 80/100 = 6,48 ( gam )

B. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Hai este đơn chức X và Y là đồng phân của nhau. Khi hóa hơi 1,85 gam X thu được thể tích hơi đúng bằng thể tích của 0,7 gam N2 (đo cùng điều kiện). Công thức cấu tạo thu gọn của X và Y là:

A. HCOOC2H5 và CH3COOCH3
B. C2H5COOC2H5 và C2H5COOC2H3
C. HCOOCH2CH2CH3 và CH3COOC2H5
D. C2H5COOCH3 và HCOOCH ( CH3 ) 2
Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Ta có : nX = nN_2 = 0,7 / 28 = 0,025 ( mol )
Gọi công thức phân tử của hai este đồng phân đơn chức là CxHyOz .
⇒ Meste = 1,85 / 0,025 = 74 ⇔ 12 x + y + 32 = 74 ⇔ 12 x + y = 42
⇒ nghiệm hợp lý : x = 3 ; y = 6
Vậy công thức phân tử của X và Y là : C3H6O2 .
Công thức cấu trúc : HCOOC2H5 ; CH3COOCH3 .

Bài 2: Xà phòng hóa 8,8 gam etyl axetat bằng 200ml dung dịch NaOH 0,2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được chất rắn có khối lượng là:

A. 3,28 gam
B. 10,40 gam
C. 8,56 gam
D. 8,20 gam
Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Ta có : nCH3COOC2H5 = 8,8 / 88 = 0,1 ( mol ) và nNaOH = 0,2 x 0, 2 = 0,04 ( mol )
Phản ứng

⇒ mCH3COONa = 0,04 x 82 = 3,28 ( gam )

Bài 3: Đun 12 gam axit axetic với 13,8 gam etanol (có H2SO4 đặc làm xúc tác) đến khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng, thu được 11 gam este. Hiệu suất phản ứng este hóa là:

A. 50,0 %
B. 75,0 %
C. 62,5 %
D. 55,0 %
Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Ta có : nCH3COOH = 12/60 = 0, 2 ( mol ) và nC2H5OH = 13,8 / 46 = 0, 3 ( mol ) > 0,2
⇒ Hiệu suất tính theo số mol axit phản ứng :

Từ ( * ) ⇒ meste = 0,2 x 88 = 17,6 ( gam )
Vậy H = 11/17, 6 x 100 % = 62,5 %

Bài 4: Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và CH3COOH (tỉ lệ mol 1:1). Hỗn hợp Y gồm hai ancol CH3OH và C2H5OH (tỉ lệ mol 3 : 2). Lấy 11,13 gam hỗn hợp X tác dụng với 7,52 gam hỗn hợp Y (có xúc tác H2SO4 đặc) thu được m gam hỗn hợp este (hiệu suất các phản ứng đều bằng 80%). Giá trị m là :

A. 11,616. B. 12,197. C. 14,52. D. 15,246 .
Hiển thị đáp án

Đáp án: A

    Đặt công thức trung bình của hai axit trong X là

    Đặt công thức trung bình của hai ancol trong Y là

Do đó axit dư, hiệu suất phản ứng tính theo ancol .
Phương trình phản ứng :

Vậy khối lượng este thu được là : [ ( 53 + 37,6 ) – 18 ]. 0,2. 80 % = 11,616 gam .

Bài 5: Trộn 20 ml cồn etylic 92o với 300 ml axit axetic 1M thu được hỗn hợp X. Cho H2SO4 đặc vào X rồi đun nóng, sau một thời gian thu được 21,12 gam este. Biết khối lượng riêng của ancol etylic nguyên chất là 0,8 gam/ml. Hiệu suất phản ứng este hoá là :

A. 75 %. B. 80 %. C. 85 %. D. Kết quả khác .
Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Ban đầu số mol ancol nhiều hơn số mol axit suy ra ancol dư, hiệu suất phản ứng tính theo axit .
Theo ( 1 ) số mol axit và ancol tham gia phản ứng là 0,24 mol. Vậy hiệu suất phản ứng là :
H = 0,24 / 0,3 x 100 = 80 % .

Bài giảng: Tổng hợp bài tập Este – Lipit – Cô Nguyễn Thị Thu (Giáo viên VietJack)

Xem thêm các dạng bài tập Hóa học lớp 12 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

Ngân hàng trắc nghiệm miễn phí ôn thi THPT Quốc Gia tại khoahoc.vietjack.com

este-lipit.jsp