Chào các bạn độc giả của wsc.edu.vn! Hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về một số phương pháp giải nhanh để tìm công thức phân tử của este dựa vào phản ứng đốt cháy. Cùng theo dõi nhé!
Phương pháp giải
1. Phản ứng đốt cháy 1 este:
a. Este no, đơn chức, mạch hở:
- Công thức tổng quát: CnH2nO2, với n ≥ 2
- Phản ứng cháy: CnH2nO2 + nO2 -> nCO2 + nH2O
b. Este không no, đơn chức, mạch hở có 1 liên kết C=C:
- Công thức tổng quát: CnH2n-2O2, với n ≥ 4
- Phản ứng cháy: CnH2n-2O2 + [(n-1)/2]O2 -> nCO2 + nH2O + neste
c. Este 2 chức, no, mạch hở:
- Công thức tổng quát: CnH2n-2O4, với n ≥ 4
- Phản ứng cháy: CnH2n-2O4 + [(n-1)/2]O2 -> nCO2 + nH2O + neste
d. Este không no, đơn chức, có k liên kết C=C trong phân tử:
- Công thức tổng quát: CnH2n-2kO2
e. Este không no, có từ 2 liên kết C=C trở lên trong phân tử:
- Công thức tổng quát: CnH2n+2-2kOm + O2 -> nCO2 + (n+1-k)H2O
f. Este bất kì:
- Công thức tổng quát: CxHyOz, với x, y, z nguyên dương, x ≥ 2, z ≥ 2
- Áp dụng các định luật bảo toàn khối lượng, định luật bảo toàn nguyên tử 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 công thức tổng quát và cùng khối lượng phân tử.
b. Bài toán đốt cháy 2 este tạo thành cùng 1 axit, 2 ancol đồng đẳng hoặc cùng 1 ancol, 2 axit đồng đẳng:
- Các este này sẽ có cùng dạng công thức tổng quát. Đặt CTPT trung bình để viết phương trình phản ứng, đưa về bài toán 1 este.
c. Bài toán đốt cháy hỗn hợp nhiều este có cùng công thức tổng quát:
- Đặt CTPT trung bình
- Áp dụng các định luật bảo toàn để giải bài toán.
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Đốt cháy 6 (g) este Y ta thu được 4,48 (l) CO2 (đktc) và 3,6 (g) H2O. Tìm CTCT của Y.
Giải:
- nCO2 = 0,2 mol
- nH2O = 0,2 mol
- Ta có: nCO2 = nH2O ⇒ este Y no, đơn chức, mạch hở
- Đặt CTTQ của Y là CnH2nO2
- ⇒ (14n +32) * 0,2 = 6n ⇒ n = 2
- ⇒ CTPT của Y: C2H4O2
- ⇒ CTCT của Y: HCOOCH3
Ví dụ 2: X là một este đơn chức, có tỷ khối hơi đối với CH4 là 5,5. Nếu đem đun 2,2 gam este X với dung dịch NaOH dư thu được 2,05 g muối. Xác định CTCT của X.
Giải:
- MX = 5,5 * 16 = 88 ⇒ X: C4H8O2
- Do X là este no đơn chức nên muối = nX = 0,025 (mol)
- Mmuối = 82 ⇒ muối CH3COONa
- ⇒ Công thức cấu tạo chức tạo thúc của X là: CH3COOC2H5
Ví dụ 3: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm 2 este no đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng, thu được 2,7 gam nước và V lít CO2 (đkc). Giá trị của V là?
Giải:
- 2 este no, đơn chức đồng đẳng có CTTQ: CmH2mO2 (chọn hỗn hợp là 1 mol)
- Ta thấy: nCO2 = nH2O = 0,15 (mol)
- V = VCO2 = 0,15 * 22,4 = 3,36 (lit)
Bài tập vận dụng
Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn 7,8 gam este X thu được 11,44 gam CO2 và 4,68 gam H2O. Công thức phân tử của este là:
A. C4H8O4 B. C4H8O C. C2H4O2 D. C3H6O2
Câu 2: X là một este tạo từ axit và ancol no. Đốt cháy hoàn toàn 1 mol X thu được 3 mol CO2. Hãy cho biết có bao nhiêu este thỏa mãn?
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
Câu 3: Thực hiện phản ứng este hóa giữa axit axetic với 2 ancol no đơn chức là đồng đẳng kế tiếp nhau thu được hỗn hợp 2 este. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗn hợp 2 este đó thu được 10,08 lít CO2. Hãy lựa chọn công thức cấu tạo của 2 ancol?
A. CH3OH và C2H5OH B. C2H5OH và CH3CH(OH)CH3
C. C2H5OH và CH3CH2CH2OH D. n-C3H7OH và n-C4H9OH
Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn 1,32 gam một este X thu được 1,344 lít CO2 (ở đktc) và 1,08 gam nước. Khi đun nóng m gam X với dung dịch NaOH dư đến phản ứng hoàn toàn thu được 41m/44 gam muối. Công thức cấu tạo của X là:
A. CH3COO-CH3 B. H-COO-CH2C2H5 C. CH3COO-C2H5 D. C2H5COO-CH3
Câu 5: Khi đốt cháy hoàn toàn một este no, đơn chức thì số mol CO2 sinh ra bằng số mol O2 đã phản ứng. Tên gọi của este là:
A. n-propyl axetat. B. metyl axetat.
C. etyl axetat. D. metyl fomat.
Đó là những phương pháp giải nhanh để tìm công thức phân tử của este dựa vào phản ứng đốt cháy. Hy vọng rằng các bạn đã nắm vững kiến thức sau bài viết này. Hãy tiếp tục theo dõi wsc.edu.vn để cùng khám phá thêm nhiều kiến thức bổ ích khác nhé!
