CHUYÊN ĐỀ AXIT VÀ ESTE

CHUYÊN ĐỀ AXIT VÀ ESTE
Công thức phân tử tổng quát của axit và
este đa chức no, mạch hở.
C
n
H
2n + 2 – 2k
O
2k
với k: nhóm chức – COOH
hay – C – O – H và n, k thuộc N
*
= 1, 2, 3


O
Hỗn hợp: C
.
n
H
2
n
+ 2 - 2
k
O
2
k
với
n
,
k

> 1.
k = 1: > este và axit đều đơn chức no có
công thức phân tử là:
C
n
H
2n
O
2
với axit thì n
≥
1 và este thì n
≥
2.
Hỗn hợp: C
.
n
H
2
n
O
2
với axit thì
n
> 1 và este
thì
n
> 2.
- Nếu một trong hai gốc rượu hoặc axit là
đơn chức thì este mạch hở. Nếu rượu và

axit đều đa chức thì este mạch vòng.
- Axit và este đều tác dụng với dung dịch
kiềm gọi chung là phản ứng xà phòng
hoá, đều tạo ra muối kiềm của axit hữu
cơ.
RCOOH
RCOOM + H
2
O
R – C – O – R
/
+ MOH >
RCOOM + R
/
OH

O
- Este có phản ứng thuỷ phân trong môi
trường axit H
2
SO
4
tạo ra rượu và axit.
- Phản ứng cháy của axit và este đơn chức
no đều tạo ra CO
2
và H
2
O có số mol bằng
nhau.

- Tổng quát, một chất có công thức phân tử
là C
n
H
2n
O
x
và mạch hở thì C
n
H
2n
O
x
có
một nối
π
trong công thức cấu tạo và khi
cháy tạo ra CO
2
và H
2
O có số mol bằng
nhau.
Bài toán áp dụng:

Bài 1: Đốt cháy 3(g) một hợp chất hữu A cơ
trong không khí thu được 4,4g CO
2
và 1,8g
H

2
O.
a. Xác định CTPT của hợp chất hữu cơ A.
Biết rằng tỷ khối của A so với H
2
là 30. Viết
CTCT có thể có của A.
b. Nếu đem toàn bộ lượng khí CO
2
ở trên
tác dụng với 100 ml dd NaOH 1,5M thì thu
được muối gì? Tính khối lượng của mỗi
muối.
Hướng dẫn;
a.Vì đốt cháy hợp chất hữu cơ A thu được
CO
2
và H
2
O nên chắc chắn trong A phải
chứa hai nguyên tố là C và H có thể có O.
Số mol sản phẩm.
moln
CO
1,0
44
4,4
2
==
=>

molnn
COC
1,0
2
==
=>
gm
C
2,112.1,0 ==
gmmolnnmoln
HOHHOH
2,01.2,02,021,0
18
8,1
22
===>===>==
Ta có:
gmgmm
AHC
6)(6,22,04,2 =<=+=+

Do đó trong A phải chứa nguyên tố O
)(6,1)2,02,1(3)( gmmmm
HCAO
=+−=+−=
)(1,0
16
6,1
moln
O

==
Tỉ lệ :
1:2:11,0:2,0:1,0:: ==
OHC
nnn

Công thức đơn giản nhất của A là CH
2
O.
Đặt công thức tổng quát của A là ( CH
2
O)
n
có m
A
=30n
Theo công thức d
A/
2
H
= 30.2

= 60 =>30n =
60 => n = 2.
Vậy công thức phân tử của A là C
2
H
4
O
2

.
b.
moln
NaOH
15,05,1.1,0 ==
.
Phương trình phản ứng: CO
2
+ NaOH
→

NaHCO
3

Trước phản ứng: 0,1 0,15
Phản ứng: 0,1 0,1
Sau phản ứng : 0 0,05
0,1
Tiếp tục có phản ứng: NaHCO
3
+ NaOH
→

Na
2
CO
3
+ H
2
O

Trước phản ứng: 0,1 0,05
0,05 0,05
Sau phản ứng 0,05 0
0,05
Ta thu được 2 muối: NaHCO
3
và Na
2
CO
3
có
khối lượng là:

gm
gm
CONa
NaHCO
3,5106.05,0
2,484.05,0
32
3
==
==
Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 4,4g hợp chất hữu
cơ Y chứa C, H, O cần vừa đủ 5,6 lít khí Ôxi
(ĐKTC), thu được khí CO
2
và hơi nước với
thể tích bằng nhau.
a) Xác định công thức phân tử của Y, biết

rằng khối lượng phân tử của Y là 88 đvc.
b) Cho 4,4gam Y tác dụng hoàn toàn với
một lượng vừa đủ dung dịch NaOH sau đó
làm bay hơi hổn hợp thu được m
1
gam hơi
của một rượu đơn chức và m
2
gam muối của
một A xit hữu cơ đơn chức. Số nguyên tử
các bon ở trong rượu và A xít thu được bằng
nhau. Hãy xác định công thức cấu tạo và tên
gọi của Y. Tính lượng m
1
và m
2
Hướng dẫn:
a/ Gọi công thức phân tử của chất Y là
CxHyOz. Phản ứng đốt cháy Y:
CxHyOz + (x+
4
y
-
2
z
)O
2

→
0t

xCO
2
+
2
y
H
2
O. (1)
(0.05mol) 0.25mol 0.05x
0.05
2
y
Tính n
Y
=
mol5.0
88
4.4
=
; n
O2
=
)(25.0
4.22
6.5
mol=
n
CO2
=0.05x ; n
H2O

=0.05
2
y
Vì thể tích CO
2
bằng thể tích hơi nước, do đó
ta có:
0.05x = 0.05
2
y

→
y=2x (2)
n
O2
=(x+
4
y
-
2
z
)0.05=0.25 (3)
Thay (2) vào (3) ta có: 3x -z=10 (4)
Khối lượng phân tử của Y=12x+y+16z =88
(5)
Từ các phương trình (2,3,4,5) ta có: x = 4 ; y
= 8; z = 2
Vậy công thức phân tử của Y là: C
4
H

8
O
2
b/ Phản ứng với NaOH
Vì Y(C
4
H
8
O
2
) + NaOH
→
Rượu (m
1
gam) +
muối(m
2
gam) nên Y phải là một este vì số
nguyên tử cacbon trong rượu =số nguyên tử
các bon trong axit =
2
4
= 2 nguyên tử C
Do đó công thức của rượu là C
2
H
5
OH với
m
1

= 0.05
×
46 = 23g
Công thức axít là CH
3
COOH Với m
2
= 0.05
×
82 =4.1g CH
3
COONa
Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn 3 gam chất A, thu
được 2,24 lít CO
2
(ở đktc) và 1,8g nước. Tỷ
khối hơi của A so với Mêtan là 3,75. Tìm
công thức cấu tạo của A biết A tác dụng
được với NaOH.
Hướng dẫn: Ta có.
mol1,0
4,22
24,2
n
2
CO
==
⇒ m
C
= 1,2g

g2,0mmol1,0
18
8,1
n
HOH
2
=⇒==
⇒m
O
= 3 - (1,2 + 0,2) = 1,6g
Đặt công tác của A là: C
x
H
y
O
2
, theo bài ra ta
có:
M
A
= 3,75 . 16 = 60 (g)
Ta có:
3
60
6,1
162
2,0
y
2,1
y12

===
Giải ra ta được: x = 2, y = 4, z = 2
⇒ CTTQ của A là: C
2
H
4
O
2
A Có các CTCT: CH
3
COOH và HCOOC
2
H
5
Vì A phản ứng được với NaOH nên A có thể
là CH
3
COOH và HCOOC
2
H
5
(axit axetic)
* CH
3
COOH + NaOH → CH
3
COONa +
H
2
O

* HCOOCH
3
+ NaOH → HCOONa +
CH
3
OH