1
CHUYÊN ĐỀ 20: AXIT VÀ ESTE
Công thức phân tử tổng quát của axit và este đa chức no, mạch hở.
CnH2n + 2 – 2kO2k với k: nhóm chức – COOH hay – C – O – H và n, k thuộc N* = 1, 2, 3..
O
Hỗn hợp: C.n H2n + 2 - 2 kO2k với n, k > 1.
k = 1: ---> este và axit đều đơn chức no có công thức phân tử là:
CnH2nO2 với axit thì n
1 và este thì n
2.
Hỗn hợp: C.n H2nO2 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 + H2O
R – C – O – R/ + MOH ----> RCOOM + R/OH
O
- Este có phản ứng thuỷ phân trong môi trường axit H2SO4 tạo ra rượu và axit.
- Phản ứng cháy của axit và este đơn chức no đều tạo ra CO2 và H2O có số mol
bằng nhau.
- Tổng quát, một chất có công thức phân tử là CnH2nOx và mạch hở thì CnH2nOx có
một nối
trong công thức cấu tạo và khi cháy tạo ra CO2 và H2O có số mol
bằng nhau.
2
Bài toán áp dụng:
Bài 1: Đốt cháy 3(g) một hợp chất hữu A cơ trong không khí thu được 4,4g CO2 và
1,8g H2O.
a. Xác định CTPT của hợp chất hữu cơ A. Biết rằng tỷ khối của A so với H2 là 30.
Viết CTCT có thể có của A.
b. Nếu đem toàn bộ lượng khí CO2 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 CO2 và H2O nên chắc chắn trong A phải
chứa hai nguyên tố là C và H có thể có O.
Số mol sản phẩm.
molnCO 1,0
44
4,4
2
=> molnn COC 1,0
2
=> gmC2,112.1,0
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 molnO
Tỉ lệ : 1:2:11,0:2,0:1,0::
OHC nnn
Công thức đơn giản nhất của A là CH2O. Đặt công thức tổng quát của A là ( CH2O)n
có mA =30n
3
Theo công thức dA/ 2
H= 30.2 = 60 =>30n = 60 => n = 2.
Vậy công thức phân tử của A là C2H4O2.
b. molnNaOH 15,05,1.1,0 .
Phương trình phản ứng: CO2 + NaOH
NaHCO3
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: NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O
Trước phản ứng: 0,1 0,05
0,05 0,05
Sau phản ứng 0,05 0 0,05
Ta thu được 2 muối: NaHCO3 và Na2CO3 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 CO2 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 m1 gam hơi của một rượu đơn chức và m2 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 m1 và m2
Hướng dẫn:
a/ Gọi công thức phân tử của chất Y là CxHyOz. Phản ứng đốt cháy Y:
4
CxHyOz + (x+
4
y-
2
z)O2 0t xCO2+
2
yH2O. (1)
(0.05mol) 0.25mol 0.05x 0.05
2
y
Tính nY=mol5.0
88
4.4 ; nO2= )(25.0
4
.
22
6.5 mol
nCO2=0.05x ; nH2O=0.05
2
y
Vì thể tích CO2bằng thể tích hơi nước, do đó ta có:
0.05x = 0.05
2
y
y=2x (2)
nO2=(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: C4H8O2
b/ Phản ứng với NaOH
Vì Y(C4H8O2) + NaOH
Rượu (m1gam) + muối(m2gam) 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 C2H5OH với m1= 0.05
46 = 23g
Công thức axít là CH3COOH Với m2= 0.05
82 =4.1g CH3COONa
5
Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn 3 gam chất A, thu được 2,24 lít CO2 (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
n2
CO mC = 1,2g
g2,0mmol1,0
18
8,1
nHOH2
mO = 3 - (1,2 + 0,2) = 1,6g
Đặt công tác của A là: CxHyO2, theo bài ra ta có:
MA = 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: C2H4O2
A Có các CTCT: CH3COOH và HCOOC2H5
Vì A phản ứng được với NaOH nên A có thể là CH3COOH và HCOOC2H5 (axit
axetic)
* CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O
* HCOOCH3 + NaOH HCOONa + CH3OH