Giải bài tập SBT Hóa 12 Bài 4: Luyện tập: Este và chất béo

Cho các phát biểu sau :

a) Chất béo thuộc loại hợp chất este.

b) Các este không tan trong nước do chúng nhẹ hơn nước.

c) Các este không tan trong nước và nổi trên mặt nước do chúng không tạo được liên kết hiđro với nước và nhẹ hơn nước.

d) Khi đun chất béo lỏng trong nồi hấp rồi sục dòng khí hiđro vào (có xúc tác niken) thì chúng chuyển thành chất béo rắn

e) Chất béo lỏng là các triglixerit chứa gốc axit không no trong phân tử.

Những phát biểu đúng là

A. a, d, e.                        B. a, b, d.

C. a, c, d, e.                    D. a, b, c, d, e.

Phương pháp giải

Dựa vào lý thuyết chất béo và este để trả lời câu hỏi trên.

Hướng dẫn giải

a) Đúng, chất béo là trieste của các axit béo với glixerol nên chất béo thuộc loại hợp chất este.

b) Sai, este không tan trong nước do khả năng tạo liên kết hiđro với các phân tử nước rất kém.

c) Đúng.

d) Đúng, các chất béo lỏng chứa gốc axit béo không no. Khi tham gia phản ứng hiđro hóa trở thành các gốc axit béo no. Các chất béo rắn chứa gốc axit béo no.

e) Đúng

→ Chọn C.

Khi cho một ít mỡ lợn (sau khi rán, giả sử là tristearin) vào bát sứ đựng dung dịch NaOH, sau đó đun nóng và khuấy đều hỗn hợp một thời gian. Khi đó quan sát được hiện tượng nào sau đây ?

A. Miếng mỡ nổi ; sau đó tan dần.

B. Miếng mỡ nổi ; không thay đổi gì trong quá trình đun nóng và khuấy

C. Miếng mỡ chìm xuống ; sau đó tan dần.

D. Miếng mỡ chìm xuống ; không tan.

Phương pháp giải

Dựa vào lý thuyết chất béo và este để xác định hiện tượng xảy ra khi cho một ít mỡ lợn (sau khi rán, giả sử là tristearin) vào bát sứ đựng dung dịch NaOH, sau đó đun nóng và khuấy đều hỗn hợp một thời gian.

Hướng dẫn giải

Chất béo nhẹ hơn nước và không tan trong nước nên miếng mỡ nổi lên trên.

Mỡ lợn chứa tristearin nên có phản ứng thủy phân của tristearin trong môi trường bazơ

(C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅ + 3NaOH → 3C₁₇H₃₅COONa + C₃H₅(OH)₃

Nên miếng mỡ tan dần

→ Chọn A.

Xà phòng hoá 4,4 g este X có CTPT C₄H₈0₂ trong dung dịch NaOH thu được 4,1 g muối của axit Y. Công thức cấu tạo của X là 

a. HCOOC₃H₇

b. CH₃COOC₂H₅

c. C₂H₅COOCH₃ 

d. HCOOCH₂CH₂CH₃

Phương pháp giải

n_RCOONa = n_RCOOR’

→ M_RCOONa

→ Công thức của muối

→ Công thức của X

Hướng dẫn giải

n_X = 4,4/88 = 0,05mol

Gọi công thức tổng quát của X là RCOOR’

PTHH: 

RCOOR′ + NaOH → RCOONa  + R'OH

Theo phương trình, ta có: n_RCOONa = n_RCOOR’ = 0,05 mol

→M_RCOONa = 4,1/0,05 = 82 

→ muối: CH₃COONa

Mà CTPT của X là C₄H₈O₂

→ X: CH₃COOC₂H₅

→ Chọn B.

Đun 6,6 g hỗn hợp gồm 2 este X, Y đồng phân có CTPT C₄H₈O₂ trong dung dịch NaOH vừa đủ thu được 6,5 g hỗn hợp 2 muối của 2 axit đồng đẳng kế tiếp nhau. Hai este có công thức là 

A. HCOOC₃H₇ và CH₃COOC₂H₅

B. CH₃COOC₂H₅ và C₂H₅COOCH₃

C. CH₃COOC₂H₃ và CH₃COOC₃H₇

D. CH₃COOCH₃ và C₂H₅COOCH₃

Phương pháp giải

n_RCOONa = n_RCOOR’

→M_RCOONa

 Công thức của 2 muối

 Công thức của 2 este

Hướng dẫn giải

n_este=6,6/88 = 0,075 mol

Gọi công thức tổng quát của 2 este X, Y là RCOOR’

PTHH: 

RCOOR′+NaOH→RCOONa  + R'OH

Theo phương trình, ta có: n_RCOONa = n_RCOOR’ = 0,075 mol

→M_RCOONa = 6,5/0,075 = 86,67

→ 2 muối có công thức là CH₃COONa và C₂H₅COONa.

Mà este X, Y đều có công thức phân tử là C₄H₈O₂

→ 2 este có công thức là CH₃COOC₂H₅ và C₂H₅COOCH₃

→ Chọn B.

Giải thích tại sao khi cho isoamyl axetat (dầu chuối) vào cốc đựng dung dịch natri hiđroxit thấy chất lỏng trong cốc tách thành hai lớp, nhưng khi khuấy đều và đun sôi hỗn hợp một thời gian thấy chất lỏng trong cốc tạo thành một dung dịch đồng nhất?

Phương pháp giải

Cần nắm rõ lý thuyết về este để giải thích vì sao xảy ra hiện tượng trên.

Hướng dẫn giải

Dầu chuối không tan trong nước vì nó không có khả năng tạo được liên kết hiđro với nước và vì khối lượng riêng nhỏ hơn nước nên dầu chuối nổi trên mặt nước (hoặc dung dịch kiềm).

Khi đun sôi và khuấy đều đã xảy ra phản ứng xà phòng hoá este :

CH₃COOCH₂CH₂CH(CH₃)₂ + NaOH→ CH₃COONa + OHCH₂CH₂CH(CH₃)₂

Sản phẩm phản ứng tan được trong nước (hoặc dung dịch kiềm dư) nên tạo thành dung dịch đồng nhất.

Viết các phương trình hóa học để hoàn thành các dãy biến hóa sau:

\(a.{C_2}{H_4} \to C{H_3}CHO\xrightarrow{{B{r_2},{H_2}O}}A\xrightarrow{{ + B}}{C_4}{H_8}{O_2}\xrightarrow{{LiAl{H_4},{t^o}}}B\)

\(b.C{H_3}C{H_2}{\text{COO}}H \to C{H_3}CHBrCOOH \to C{H_2} = CHCOOK\)

\( \to C{H_2} = CHCOOH \to C{H_2} = CHCOOC{H_3} \to po\lim e\)

\(c.C{H_2} = C{H_2} \to C{H_3}CHO \to C{H_3}{\text{COO}}H\)

\( \to C{H_3}{\text{COOCH = C}}{{\text{H}}_2} \to po\lim e\,1 \to po\lim e\,2\)

Phương pháp giải

Dựa vào tính chất hóa học, phương trình điều chế của các hợp chất hữu cơ.

Hướng dẫn giải

a)

\(C{H_2} = C{H_2} + 1/2{O_2} \to C{H_3}CHO\)

\(C{H_3}CHO + B{r_2} + {H_2}O \to C{H_3}{\text{COO}}H + 2HBr\)

\(C{H_3}{\text{COO}}H + {C_2}{H_5}OH\overset {{H_2}S{O_4},{t^o}} \leftrightarrows C{H_3}{\text{COO}}{C_2}{H_5} + {H_2}O\)

\(C{H_3}{\text{COO}}H + {C_2}{H_5}OH \to C{H_3}{\text{COO}}{C_2}{H_5} + {H_2}O\)

\(C{H_3}{\text{COO}}{C_2}{H_5}\xrightarrow{{{t^o}}}2{C_2}{H_5}OH\)

b) 

c) 

Để xà phòng hoá hoàn toàn 19,4 g hỗn hợp hai este đơn chức A và B cần 200 ml dung dịch natri hiđroxit 1,5M. Sau khi phản ứng hoàn toàn, cô cạn dung dịch, thu được hỗn hợp hai ancol đồng đẳng kế tiếp nhau và một muối khan X duy nhất. Tìm công thức cấu tạo, gọi tên và tính phần trăm khối lượng của mỗi este có trong hỗn hợp ban đầu.

Phương pháp giải

- Tính được M tb hai este

- Tìm CTPT hai ancol=> CTPT hai este

- Lập hệ phương trình tính số mol hai este

- Tinh % theo khối lượng mỗi este.

Hướng dẫn giải

n _NaOH= 1,5.0,2=0,3 mol

Hai este có cùng gốc axit vì cùng tạo ra một muối sau khi xà phòng hoá. Đặt công thức của 2 este là RCOOR₁ và RCOOR₂

Đặt công thức chung của 2 este là RCOOR’

RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH

Theo phương trình hoá học : n _NaOH = n _RCOOR’ = 0,3 mol

→ M _RCOOR’=19,40.3=64,67${\displaystyle \frac{19,4}{0.3}}=64,67$

→ M_R + M_R’ = 64,67 – 44= 20,67

Vậy hai ancol phải là CH₃OH và C₂H₅OH, còn axit là HCOOH.

Công thức cấu tạo của 2 este là :

HCOOCH₃ (metyl fomat) và HCOOCH₂CH₃ (etyl fomat).

Gọi số mol của HCOOCH₃ và HCOOCH₂CH₃ trong hỗn hợp là x và y.

Ta có hệ pt:

n _{hh este} = x+ y = 0,3

m _{hh este} = 60x + 74y = 19,4

→ x= 0,2 ; y= 0,1

%m _HCOOCH3 = (0,2.60)/19,4.100% = 61,86%

%m _HCOOCH2CH3= 100- 61,86= 38,14%

Cho ancol A tác dụng với axit B thu được este X. Làm bay hơi 8,6 g este X thu được thể tích hơi bằng thể tích của 3,2 g khí oxi (đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). Tìm công thức cấu tạo và tên gọi của A, B, X, biết A có phân tử khối lớn hơn B.

Phương pháp giải

- Tính M_este

=>  M_R  + M_R1

- Lập bảng tìm R và R₁

Hướng dẫn giải

Vì n_O2 =0,10 mol nên M_X = 86 g/mol.

Vây X là este đơn chức RCOOR₁ với M_R + M _R1 = 42. Các cặp giá trị có thể có:

X tạo ra từ ancol và axit nên X có công thức cấu tạo :

HCOOCH₂CH=CH₂ (I) hoặc CH₂=CHCOOCH₃ (II).

Vì A có phân tử khối lớn hơn B nên X có công thức cấu tạo (I). 

→ A là CH₂=CH-CH₂OH (ancol anlylic)

B là HCOOH (axit fomic)

X là HCOOCH₂CH=CH₂ ( anlyl fomat).

Cho hỗn hợp 2 este X, Y đồng phân cấu tạo của nhau. Hóa hơi 4,4 g hỗn hợp thu được thể tích hơi bằng thể tích của 1,6 g khí oxi (ở cùng điều kiện). Xà phòng hóa hoàn toàn 4,4 g hỗn hợp trên trong 100 g dung dịch NaOH 4% sau đó cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 5,75 g chất rắn và hỗn hợp 2 ancol đồng đẳng kế tiếp nhau. Xác định X, Y và % khối lượng của chúng trong hỗn hợp.

Phương pháp giải

- Từ công thức M = m / n suy ra M của hai este X, Y

- Tính khối lượng NaOH dư, dựa vào tỷ lệ phản ứng giữa este và NaOH

- Từ đó suy ra khối lượng muối thu được và tìm được 2 muối

- Suy ra công thức cấu tạo của 2 muối.

- Lập hệ phương trình về số mol của 2 este X, Y

=> khối lượng => thành phần % khối lượng của các este.

Hướng dẫn giải

Số mol hai este là 0,05 mol

Đặt công thức chung của 2 este là \(\overline R {\text{COO}}\overline {{R_1}} \)

\(\overline R {\text{COO}}\overline {{R_1}}  + NaOH \to \overline R {\text{COO}}Na + \overline {{R_1}} OH\)

\(0,05\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,05\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,0,05\)

n_{NaOH dư} = 0,05 mol; m_{NaOH dư} = 2,0 g

\({m_{\overline R {\text{COO}}Na}} = 5,75 - 2 = 3,75(g)\)

\({\overline M _{\overline R {\text{COO}}Na}} = \frac{{3,75}}{{0,05}} = 75(g)\)

Suy ra 2 muối là HCOONa và CH₃COONa

Hai este HCOOC₃H₇ và CH₃COOC₂H₅

Đặt số mol của X, Y là x và y

Ta có: x + y = 0,05                                (1)

Hai muối HCOONa (x mol) và CH₃COONa (y mol) có khối lượng 3,75 g

→ 68x + 82y = 3,75                      (2)

Từ (1) và (2) →x = y = 0,025mol

Hai este cùng CTPT và cùng số mol nên mỗi este chiếm 50% về khối lượng.