Phản ứng đốt cháy este

Cập nhật lúc: 19:20 21-06-2015 Mục tin: Hóa học lớp 12


Bài toán đốt cháy este là dạng bài thường gặp trong các đề thi TN-ĐH -CĐ. Bài viết sẽ giúp các em củng cố các kiến thức về phản ứng đốt cháy este và rèn luyện kĩ năng giải các bài toán đốt cháy este và các dạng bài tập liên quan.

Phản ứng đốt cháy este

I. Kiến thức cần nắm vững:

1. Phản ứng đốt cháy 1este:

a. Este no, đơn chức, mạch hở:

- CTTQ: CnH2nO2, n\geq2

-  Phản ứng cháy: CnH2nO2 + (\frac{3n-2}{2})O2 ---> nCO2 + nH2O

+nCO2 = nH2O

+nO2 = \frac{3}{2}nCO2 - neste

b. Este không no, đơn chức, mạch hở có 1  liên kết C=C:

- CTTQ: CnH2n-2O2, n>=4

- Phản ứng cháy: CnH2n-2O2 + (\frac{3n-3}{2})O2   ---> nCO2 + (n-1)H2O

+ nCO2 > nH2O

+ neste = nCO2 – nH2O

c. Este không no, đơn chức, có k liên kết C=C trong phân tử:

- CTTQ: CnH2n-2kO2:

d. Este không no, có từ 2 liên kết C=C trở lên trong phân tử

CnH2n+2-2kOm + O2 -à nCO2 + (n+1-k)H2O

+nCO2 > nH2O

+neste = (nCO2 – nH2O)/k-1

e. Este bất kì:

- CTTQ: CxHyOz. x, y, z nguyên dương, x>=2, z>=2

- Phản ứng cháy: CxHyOz + O2 ----> xCO2 + y/2H2O

- Áp dụng các định luật bảo toàn khối lượng, định luật bảo toàn nguyên tố… để giải bài toán.

2. Bài toán đốt cháy hỗn hợp các este:

a. Bài toán đốt cháy 2 este đồng phân:

- các este đồng phân => có cùng CTPT, cùng KLPT.

b. Bài toán  đốt cháy 2 este tạo thành từ cùng 1 axit, 2 ancol đồng đẳng hoặc cùng 1 ancol, 2 axit đồng đẳng:

- Các este này sẽ có cùng dạng CTTQ => Đặt CTPT trung bình để viết phương trình phản ứng, đưa về bài toán 1 este.

- số liên kết pi trong phân tử: k =(  2nC – nH +2)/2

c. Bài toán đốt cháy hỗn hợp nhiều este có cùng CTTQ:

- Đặt CTPT trung bình

- Áp dụng các định luật bảo toàn để giải bài toán.

II. Bài tập minh họa: 

Ví dụ 1: Đốt cháy 6g este Y ta thu được 4,48 l CO2 (đktc) và 3,6g H2O. Tìm CTCT của Y.

Lời giải:

nCO2 = 0,2 mol

 nH2O = 0,2 mol

 => nCO2 = nH2O => este Y no, đơn chức, mạch hở

 Đặt CTTQ của Y là CnH2nO2

 Có: CnH2nO2 + O2 -----------> nCO2 + nH2O

      14n+32                          n mol

         6                              0,2 mol

 => (14n +32).0,2 = 6n

 => n = 2

 => CTPT của Y: C2H4O2

 => CTCT của Y: HCOOCH3

Ví dụ 2: Cho 14,8g một hỗn hợp gồm 2 este đồng phân của nhau bay hơi ở điều kiện thích hợp. Kết quả thu được một thể tích hơi đúng bằng thể tích của 6,4g oxi trong cùng điều kiện như trên. Khi đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai este trên, thu được sản phẩm phản ứng là CO2 và H2O , tỉ lệ thể tích khí CO2 và hơi H2O là 1:1. Xác định CTCT của 2 este.

Lời giải:

Theo bài ra: nCO2 : nH2O = 1:1 => 2 este là no, đơn chức, mạch hở

 Đặt CTTQ của 2 este đồng phân là CnH2nO2, n>=2

Có: thể tích hơi của 14,8g este bằng thể tích hơi của 6,4g O2

=> neste = nO2 = 0,2 mol

=> Meste = 74

=> 14n+32 =74 => n=3=>CTPT:  C3H6O2

CTCT của 2 este là CH3COOCH3 và HCOOC2H5.

Ví dụ 3:

Đốt cháy hoàn toàn một lượng hỗn hợp hai este no, đơn chức cần 3,976 lit O2 (đktc) thu được 6,38g CO2. Cho lượng este này tác dụng vừa đủ với KOH thu được hỗn hợp 2 ancol kế tiếp và 3,92g muối của một axit hữu cơ. Tìm CTCT 2 este đó.

Lời giải:

nO2 = 0,1775 mol

nCO2 = 0,145 mol

2 este + KOH => hỗn hợp 2 ancol kế tiếp và muối của 1 axit hữu cơ => Bài toán 2 este tạo bởi cùng 1 axit hữu cơ và 2 ancol là đồng đẳng liên tiếp.

Đặt CTPT trung bình của 2 este là C{_{\bar{n}}}H_{2\bar{n}}O_{2}

Phản ứng cháy:

C{_{\bar{n}}}H_{2\bar{n}}O_{2} + (\frac{3\bar{n}-2}{2}) O2 -------->\bar{n} CO2+ \bar{n} H2O

                       \frac{3\bar{n}-2}{2}                  \bar{n}

                        0,1775                      0,145

=> \bar{n} = 3,625

=> CTPT của 2 este là C3H6O2 và C4H8O2

số mol este : neste = \frac{3}{2}nCO2- nO2 = 0,04 mol

Phản ứng thủy phân: Đặt CTTQ của 2 este là RCOO\bar{{R}'}

=> Thủy phân thu được muối RCOOK

nRCOOK = neste = 0,04 mol

=> MRCOOK\frac{3,92}{0,04} = 98

=> R =15: CH3-

Vậy: CTCT của 2 este là: CH3COOCH3 và CH3COOC2H5.

III. Luyện tập:

Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 1,48g một hợp chất hữu cơ X thu được 2,64g khí cacbonic và 1,08 g nước. Biết X là este hữu cơ đơn chức. Este X tác dụng với dung dịch NaOH cho một muối có khối lượng phân tử bằng 34/37 khối lượng phân tử của este. Xác định CTCT của X.

Bài 2: Cho hỗn hơp Y gồm 2 este no, đơn chức, mạch hở là đồng phân của nhau. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 100ml dung dịch NaOH 0,5M thu được muối của 1 axit hữu cơ và hỗn hợp 2 ancol. Mặt khác, để đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X cần 5,6l khí Oxi, thu được 4,48l khí CO2. thể tích các khí đều đo ở đktc. Xác định CTCT của 2 este.

Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn 1,7g este X, đơn chức cần 2,52 lit O2 (đktc) thu được CO2 và H2O có tỉ lệ số mol là 1:2. Biết rằng 0,01 mol X tác dụng vừa đủ với 0,02 mol NaOH, X không có phản ứng tráng gương và KLPT của X < 140. Xác định CTCT của X. 

Các bạn có thể download thêm các bài tập trắc nghiệm về phản ứng đốt cháy etse tại đây

Mọi góp ý và thắc mắc về nội dung xin vui lòng để lại ở phần Bình luận. Chúc các bạn học vui với tuyensinh247.com! ^^

 

>> Khai giảng Luyện thi ĐH-THPT Quốc Gia 2017 bám sát cấu trúc Bộ GD&ĐT bởi các Thầy Cô uy tín, nổi tiếng đến từ các trung tâm Luyện thi ĐH hàng đầu, các Trường THPT Chuyên và Trường Đại học..

Cập nhật thông tin mới nhất của kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia 2016