Phản ứng đốt cháy este

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: C_nH_2nO₂, n\(\geq\)2

-  Phản ứng cháy: C_nH_2nO₂ + (\(\frac{3n-2}{2}\))O₂ ---> nCO₂ + nH₂O

+n_CO2 = n_H2O

+n_O2 = \(\frac{3}{2}\)n_CO2 - n_este

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

- CTTQ: C_nH_2n-2O₂, n>=4

- Phản ứng cháy: C_nH_2n-2O₂ + (\(\frac{3n-3}{2}\))O₂   ---> nCO₂ + (n-1)H₂O

+ n_CO2 > n_H2O

+ n_este = n_CO2 – n_H2O

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

- CTTQ: C_nH_2n-2kO₂:

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

C_nH_2n+2-2kO_m + O₂ -à nCO₂ + (n+1-k)H₂O

+n_CO2 > n_H2O

+neste = (nCO2 – nH2O)/k-1

e. Este bất kì:

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

- Phản ứng cháy: C_xH_yO_z + 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:

n_CO2 = 0,2 mol

 n_H2O = 0,2 mol

 => n_CO2 = n_H2O => este Y no, đơn chức, mạch hở

 Đặt CTTQ của Y là C_nH_2nO₂

 Có: C_nH_2nO₂ + 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 C_nH_2nO₂, n>=2

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

=> n_este = nO₂ = 0,2 mol

=> M_este = 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:

\(C{_{\bar{n}}}H_{2\bar{n}}O_{2}\) + (\(\frac{3\bar{n}-2}{2}\)) O_{2 -------->}\(\bar{n}\) 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 : n_este = \(\frac{3}{2}\)n_CO2- nO2 = 0,04 mol

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

=> Thủy phân thu được muối RCOOK

n_RCOOK = n_este = 0,04 mol

=> M_RCOOK = \(\frac{3,92}{0,04}\) = 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! ^^