Đề kiểm tra 45 phút Chương 1 Este Lipit

Các công thức cấu tạo là:

HCOOCH₂CH₂CH₃

HCOOCH(CH₃)-CH₃

CH₃COOCH₂CH₃

CH₃CH₂COOCH₃

Vậy có tất cả 4 đồng phân este ứng với công thức phân tử C₄H₈O₂.

Phản ứng giữa cặp chất Axit fomic và ancol metylic tạo ra metyl fomat.

Số miligam KOH dùng để trung hòa lượng axit tự do trong 1 gam chất béo gọi là chỉ số axit của chất béo.

=> m_glixerol = 0,05125.92 = 4,715 gam.

Gọi công thức tổng quát của este mạch hở, no, đơn chức là C_nH_2nO₂

C_nH_2nO + O₂ → nCO₂ + nH₂O

Khi đốt cháy tạo n_CO2 = n_H2O (1)

Và m_CO2 + m_H2O = 55,8 gam <=> 44.n_CO2 + 18.n_H2O = 55,8 (2)

Giải hệ phương trình (1), (2)

=> n_CO2 = n_H2O = 0,9 mol

=> Số C = 0,9 : 0,3 = 3

=> Công thức phân tử của X là: C₃H₆O₂

n_{O2 đốt X} = 1,53; n_{O2 đốt Y} = 1,08

=> n_{O2 đốt Q} = 1,53 – 1,08 = 0,45

Q no, đơn chức, mạch hở nên n_CO2 = 0,45/1,5 = 0,3

Nếu X mạch hở thì n_X = n_Q = n_KOH = 0,3

=> Q là CH₃OH

Áp dụng bảo toàn khối lượng

=> m_X = m_T + m_Q - m_KOH = 27,96

Gọi số mol của CO₂ và H₂O lần lượt là a, b

=> 2a + b = 0,3.2 + 1,53 . 2 (1)

44a + 18b = 27,96 + 1,53 . 32 (2)

Giải hệ phương trình (1), (2)

=> a = 1,38 và b = 0,9

=> Số C = 4,6 => C4 (0,12 mol) và C5 (0,18 mol)

Các muối gồm C₂H_xCOOK (0,12) và C₃H_yCOOK (0,18)

=> m_Y = 0,12(x + 107 ) + 0,18(y +119) = 35,16

=> 2x + 3y = 15 => x = y = 3 là nghiệm duy nhất X gồm các hợp chất đó là:

Y: C₂H₃COOCH₃

Z: C₃H₃COOCH₃

Ta có M_Z= 16.2= 32 g/mol nên Y chỉ có thể là ancol CH₃OH

Vì este X có công thức phân tử C₄H₈O₂ khi thủy phân tạo ra CH₃OH

Nên X có công thức C₂H₅COOCH₃ 

C₂H₅COOCH₃ + NaOH C₂H₅COONa + CH₃OH.

 n_NaOH = 0,15 mol

n_HCl = 0,03 mol

Phương trình phản ứng trung hòa NaOH dư

NaOH dư + HCl → NaCl + H₂O

0,03 mol

NaOH dư, theo phương trình phản ứng

n_{NaOH pư} = 0,15 - 0,03 = 0,12 mol

n_este = n_muối = 1/2 n_NaOH = 0,06 mol

n_ancol = n_{NaOH pư}= 0,12 mol

Muối sau phản ứng gồm:

NaCl: 0,03 mol

R(COONa)₂: 0,06 mol

m_muối = 0,03.58,5 + 0,06.(R+134) = 11,475

=> R = 28 Xác định được gốc (C₂H₄)

M trung bình ancol = 39 => CH₃OH; C₂H₅OH

m_este = 0,06.160 = 9,6g.

 C₂H₅OC₂H₅ là ete

C₅H₁₀O₂ có k = 1 , phản ứng với dung dịch NaOH ⇒ este hoặc axit no, đơn chức, mạch hở.

Không có phản ứng tráng bạc ⇒ không phải là este của axit fomic ⇒ các chất thỏa mãn là:

CH₃COOC₃H₇ (2 đồng phân)

C₂H₅COOC₂H₅ (1 đồng phân)

C₃H₇COOCH₃ (2 đồng phân)

C₄H₉COOH (4 đồng phân)

⇒Tổng cộng có 9 đồng phân

Sản phẩm thủy phân este trong dung dịch kiềm thường là hỗn hợp ancol và muối

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

CH₃COOC₂H₅ etyl axetat 

C₂H₅COOCH₃ metyl propionat

CH₃COOCH₃  metyl axetat 

HCOOCH₃ metyl fomat. .

 Ta có tripanmitin có công thức: (C₁₅H₃₁COO)₃C₃H₅

(C₁₅H₃₁COO)₃C₃H ₅ + 3NaOH 3C₁₅H₃₁COONa +C₃H₅(OH)₃

 Chất nào không phải chất béo là (CH₃COO)₃C₃H₅.

 m_NaOH = (80.15) : 100 = 12 (g)

=> n_NaOH = 0,3 (mol)

n_NaOH = 3n_glixerol => n_glixerol = 0,3:3 = 0,1 (mol)

m_glixerol= 0,1.92 = 9,2 (g)

Gốc Hiđrocacbon + tên anion gốc axit (đổi đuôi ic thành đuôi at).

Metyl propionat là tên gọi của hợp chất C₂H₅COOCH₃

 Công thức tổng quát của este no, đơn chức, mạch hở là C_nH_2nO₂ (n ≥ 2)

 Thủy tinh hữu cơ được điều chế từ este metyl metacrylat:

nCH₂=C(CH₃)COOCH₃  -(-CH₂ - C(CH₃)(COOCH₃) -)-_n

Vì X là este của glyxerol nên trong X phải có 6 nguyên tử Oxi

⇒ CTPT của X là C₆H₈O₆

⇒ CTPT của X là: (HCOO)₃C₃H₅

Vậy axit Y là HCOOH (axit fomic)

Este tạo thành có k = 2 (một liên kết π trong C=O và một liên kết π của C=C); và có 2 oxi

=> Công thức tổng quát:

C_nH_{2n + 2 – 2k}O₂  <=> C_nH_{2n - 2}O₂ (do k = 2).

Ancol no nhỏ nhất có 1C, axit nhỏ nhất có liên kết C=C có 3C => n ≥ 4.

Vậy công thức của este cần tìm là C_nH_{2n - 2}O₂ (n ≥ 4).

Z tác dụng được với Na sinh ra H₂ => Z là ancol

HCOOCH₂CHO + NaOH → HCOONa + HOCH₂CHO

Ta có: 

n_CH3COOH = 0,4 mol;

n_C2H5OH = 0,6 mol;

n_este = 0,25 mol.

Phương trình phản ứng:

CH₃COOH + C₂H₅OH CH₃COOC₂H₅ + H₂O.

Xét tỉ lệ mol axit axetic và etanol: n_CH3COOH< n_C2H5OH (0,4 < 0,6)⇒ Vậy sau phản ứng axit hết.

Hiệu suất phản ứng tính theo axit:

Triolein:  (C₁₇H₃₃COO)₃C₃H₅

tristearin:(C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅

tripanmitin: (C₁₅H₃₁COO)₃C₃H₅

stearic: C_17​H₃₅​COOH 

 Đặt số mol este và nước lần lượt là x, y

+ Khi đốt cháy este: n_este = n_CO2 - n_H2O => x = 0,48 - y (1)

+ Bảo toàn nguyên tố O:

2n_este + 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O => 2x + 0,54.2= 0,48.2 + y (2)

=>x =0,12 mol; y = 0,36 mol

n_Y= n_este =0,12 mol=>M_Y = 5,28/0,12 = 44 (CH₃CHO)

+ Bảo toàn khối lượng:

m_este = m_CO2 + m_H2O - m_O2

= 0,48.44 + 0,36.18 - 0,54.32 = 10,32 gam

=>M_X = 10,32/0,12 = 86

(CH₃COOCH=CH₂) => Muối là CH₃COOK

m_muối = m_CH3COOK = 0,12.98 =11,76 gam.

Este tạo bởi ancol 2 chức và axit đơn chức thì cần 2 gốc axit.

Este này là este 2 chức do đó có 2 liên kết (COO) trong phân tử

Công thức tổng quát của của este là (C_nH_2n+1COO)₂C_mH_2m

 Khi đốt cháy triglixerit M thì thu được 0,5 mol H₂O và a mol CO₂

Bảo toàn khối lượng cho phản ứng này ta có

m + 0,77.32 = 0,5 .18 + 44a (1)

Bảo toàn nguyên tố O cho phản ứng này ta có n_O(M) + 0,77.2 =0,5 + 2a (2)

Khi cho M tác dụng với KOH thì n_M= n_O(M)/6

Nên m + 56.3. n_O(M)/6 = 9,32 + 92.n_O(M)/6 (3)

Giải (1); (2); (3) ta được m= 8,56; a= 0,55 mol và n_O(M)= 0,06 mol

M có số mol là 0,01 mol và có số mol C là 0,55 mol và H là 1 mol nên M có công thức hóa học là C₅₅H₁₀₀O₆ có số liên kết pi là 6 liên kết

Khi M tác dụng với Br₂ thì chỉ có khả năng tác dụng vào 3 liên kết pi (do 3 liên kết pi còn lại bền ở este)

Suy ra x = 0,12 :3 = 0,04 mol.

Bảo toàn khối lượng

⇒ a = 3,42.44 + 3,18.18 - 4,83.32 = 53,16 gam

Bảo toàn nguyên tố O:

n_{O (X)} = 2n_CO2 + n_H2O - 2n_O2 = 0,36 mol

⇒ n_X = 0,36/6 = 0,06 mol (Vì X chứa 6O)

Xét phản ứng thủy phân X:

n_NaOH = 3.n_X = 0,06.3 = 0,18 mol

n_C3H5(OH)3 = n_X = 0,06 mol

Bảo toàn khối lượng:

m_X + m_NaOH = m_muối + m_C3H5(OH)3

53,16 + 0,18.40 = b + 0,06.92

⇒ b = 54,84 gam

 HCOOC₂H₅ + H₂O HCOOH + C₂H₅OH

HCOOH còn nhóm CH=O trong phân tử nên tham gia phản ứng tráng bạc

 (d) Sai do tristearin là (C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅ và triolein là (C₁₇H₃₃COO)₃C₃H₅. 

Số trieste tạo bởi glixerol và hỗn hợp n axit béo = n²(n+1)/2

Ở đây là glixerol và hỗn hợp 2 axit béo nên số trieste tạo thành là 2²(2+1)/2 = 6

Nếu là glixerol và hỗn hợp 3 axit béo thì số trieste = 32(3+1)/2 = 18

- Với Z là CH₃COOCH₃ X là: CH₃OH; Y là CH₃COOH

            CH₃OH + CO CH₃COOH

- Với Z là CH­₃CH₂COOCH₃ X là CH₃OH; Y là CH₃CH₂COOH

Từ X không thể chuyển sang Y

- Với X là CH₃COOC₂H₅  X là C₂H₅OH; Y là CH₃COOH

             C₂H₅OH + O₂ CH₃COOH + H₂O

Với Z là CH₃COOCH=CH₂ X là CH₃CHO; Y là CH₃COOH

           2CH₃CHO + O₂  2CH₃COOH

Vậy X không thể là CH­₃CH₂COOCH₃

Số đồng phân cấu tạo este mạch hở là

HCOO – CH = CH – CH₃

HCOO – CH₂ - CH = CH₂

HCOO – C(CH₃) = CH₂

CH₃ – COO – CH=CH₂

CH₂=CH – COO – CH₃

Vậy có 5 đồng phân thỏa mãn

 Xét 1000g mẫu chất béo thì: 

- Chỉ số xà phòng hóa là số mg KOH vừa đủ để phản ứng xà phòng hóa hết với lượng chất trong 1 gam chất béo.

- Chỉ số axit là số mg KOH vừa đủ để trung hòa hết gốc axit có trong 1 gam chất béo.

 Giả sử mẫu chất béo có x mol (RCOO)₃C₃H₅ và y mol RCOOH

3x + y = n_{KOH xà phòng hóa} = 3,728

y = n_{KOH axit hóa} = 0,125 mol

x = 1,201 mol

m_{mẫu chất béo} = 1,201.(R+ 173) + 0,125.(R + 45) = 1000

R = 211 (C₁₅H₃₁)

Vậy axit chứa trong chất béo là axit panmitic.

• Phản ứng thủy phân este trong môi trường axit là phản ứng thuận nghịch (2 chiều). Thủy phân este trong môi trường kiềm là phản ứng một chiều.
• Chất béo là trieste của glixerol với các axit monocacboxylic có số chẵn nguyên tử cacbon không phân nhánh.
• Một số este điều chế không dùng axit cacboxylic để điều chế. Ví dụ như este của phenol, phải dùng anhiđrit axit hoặc clorua axit tác dụng với phenol

Phương trình hóa học:

CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH

CH₃COOC₆H₅ + 2NaOH → CH₃COONa + C₆H₅ONa + H₂O

Chất rắn gồm CH₃COONa; C₆H₅ONa và NaOH dư.

n_CH3COONa = 0,02 + 0,02 = 0,04 mol

n_C6H5ONa = 0,02 mol

n_{NaOH dư} = 0,08 − 0,02 − 0,02.2 = 0,02 mol 

m_rắn = m_CH3COONa + m_C6H5ONa + m_{NaOH dư}

= 0,04.82 + 0,02.116 + 0,02.40 = 6,4 gam