Phản ứng este hóa là gì?
– Phản ứng este hóa là phản ứng giữa axit cacboxylic và ancol trong điều kiện nhiệt độ, có H2SO4 đặc làm xúc tác. Trong điều kiện đó, đồng thời xảy ra phản ứng thủy phân este trong môi trường axit, tạo ra axit và ancol ban đầu. Phản ứng este hóa và phản ứng thủy phân este trong axit là phản ứng thuận nghịch, hiệu suất phản ứng H <100%.
Phương trình tổng quát của phản ứng este hóa :
R(COO)x + R’(OH)y ←-> (H2SO4, to) Ry(COO)xyR’y + xyH2O
Nếu axit cacboxylic và ancol tham gia phản ứng đều thuộc loại đơn chức (hay gặp) thì phản ứng có phương trình dạng:
RCOOH + R’OH ←-> (H2SO4, to) RCOOR’ + H2O ( H2SO4 ngoài tác dụng xúc tác còn có tác dụng hút nước)
VD:
C2H5OH +CH3COOH ⇌ (H+, to) H2O + CH3COOC2H5
CH3OH + CH3COOH ⇌ (H+, to) CH3COOCH3 + H2O
Thí nghiệm điều chế este trong phòng thí nghiệm.
Cách giải bài toán este hóa
Dạng bài tìm hiệu suất phản ứng este hóa
VD: Trộn 20 ml cồn etylic 92o với 300 ml axit axetic 1M thu được hỗn hợp X. Cho H2SO4 đặc vào X rồi đun nóng, sau một thời gian thu được 21,12 gam este. Biết khối lượng riêng của ancol etylic nguyên chất là 0,8 gam/ml. Hiệu suất phản ứng este hoá là ?
Giải
Ban đầu số mol ancol nhiều hơn số mol axit suy ra ancol dư, hiệu suất phản ứng tính theo axit.
Theo (1) số mol axit và ancol tham gia phản ứng là 0,24 mol. Vậy hiệu suất phản ứng là :
H = 0,24/0,3 x 100 = 80%.
Bài toán tính khối lượng este
VD: Hỗn hợp X gồm axit HCOOH và CH3COOH (tỉ lệ mol 1:1). Lấy 5,3 gam hỗn hợp X tác với 5,75 gam CH3CH2OH (có xúc tác H2SO4 đặc) thu được m gam hỗn hợp este (hiệu suất của các phan ung este hoa đều bằng 80%). Giá trị của m là?
Giải
Gọi công thức trung bình của hai axit là : 
Vì số mol hai axit bằng nhau nên
Do vậy tính sản phẩm theo số mol axit
Vậy meste = 0,1(8 + 44 + 29) x 80/100 = 6,48 (gam).
Một số bài tập áp dụng :
Bài 1 Este phenyl axetat CH3COOC6H5 được điều chế bằng phản ứng nào ?
A. CH3COOH + C6H5OH (xt, to).
B. CH3OH + C6H5COOH (xt, to).
C. (CH3CO)2O + C6H5OH (xt, to).
D. CH3OH + (C6H5CO)2O (xt, to).
Bài 2: Cách nào sau đây dùng để điều chế etyl axetat ?
A. Đun hồi lưu hỗn hợp etanol, giấm và axit sunfuric đặc.
B. Đun hồi lưu hỗn hợp axit axetic, rượu trắng và axit sunfuric.
C. Đun hỗn hợp etanol, axit axetic và axit sunfuric đặc trong cốc thuỷ tinh chịu nhiệt.
D. Đun hồi lưu hỗn hợp etanol, axit axetic và axit sunfuric đặc.
Bài 3: Hỗn hợp M gồm ancol no, đơn chức X và axit cacboxylic đơn chức Y, đều mạch hở và có cùng số nguyên tử C, tổng số mol của hai chất là 0,5 mol (số mol của Y lớn hơn số mol của X). Nếu đốt cháy hoàn toàn M thì thu được 33,6 lít khí CO2 (đktc) và 25,2 gam H2O. Mặt khác, nếu đun nóng M với H2SO4 đặc để thực hiện phản ứng este hoá (hiệu suất là 80%) thì số gam este thu được là
A. 22,80 B. 34,20 C. 27,36 D. 18,24
Bài 4: X là hỗn hợp gồm HCOOH và CH3COOH (tỉ lệ mol 1:1). Lấy 21,2 gam X tác dụng với 23 gam C2H5OH (xúc tác H2SO4 đặc, đun nóng) thu được m gam hỗn hợp este (hiệu suất este hóa đều đạt 80%). Giá trị m là
A. 40,48 gam.
B. 23,4 gam.
C. 48,8 gam
D. 25,92 gam.
Bài 5: khối lượng riêng của ancol etylic nguyên chất là 0,8 gam/ml. Hiệu suất phản ứng este hoá là :
A. 75%. B. 80%. C. 85%. D. Kết quả khác.
Bài 6: Cho 45 gam axit axetic phản ứng với 69 gam etanol (có H2SO4 đặc làm xúc tác) đun nóng, thu được 41,25 gam este. Hiệu suất của phản ứng este hoá là:
A. 62,50%. B. 50,00% C. 40,00% D. 31,25%.
Bài 7: Cho 45 gam axit axetic phản ứng với 69 gam etanol (có H2SO4 đặc làm xúc tác) đun nóng, thu được 41,25 gam este. Hiệu suất của phản ứng este hoá là:
A. 62,50%. B. 50,00%. C. 40,00%. D. 31,25%.
Bài 8: Khi đun nóng 25,8 gam hỗn hợp ancol etylic và axit axetic có H2SO4 đặc làm xúc tác thu được 14,08 gam este. Nếu đốt cháy hoàn toàn lượng hỗn hợp đó thu được 23,4 g H2O. Tìm thành phần trăm mỗi chất trong hỗn hợp đầu và hiệu suất của phản ứng este hoá.
A. 53,5% C2H5OH; 46,5% CH3COOH và H = 80%
B. 55,3% C2H5OH; 44,7% CH3COOH và H = 80%
C. 60,0% C2H5OH; 40,0% CH3COOH và H = 75%
D. 45,0% C2H5OH; 55,0% CH3COOH và H = 60%
Bài 9: Chia A g axit axetic làm 2 phần bằng nhau.
Phần 1 được trung hòa vừa đủ bằng 0,5 lít dd NaOH 0,4M;
Phần 2 thực hiện phản ứng este hóa với ancol etylic thu được m g este. Giả sử hiệu suất phản ứng đạt 100%, giá trị của m là
A. 16,7.
B. 17,6.
C. 18,6.
D. 16,8.
