ESTE – Khái niệm, danh pháp, tính chất hóa học, ứng dụng và điều chế

Este là gì? Este có những tính chất vật lý và hóa học như thế nào? Cách gọi tên este, ứng dụng và điều chế este như thế nào? Trong bài viết hôm nay, chúng ta sẽ lần lượt tìm hiểu qua những khía cạnh này nhé! Mời các bạn cùng tham khảo!

ESTE – Khái niệm, danh pháp, tính chất hóa học, ứng dụng và điều chế

I. Khái niệm, danh pháp

1. Khái niệm

– Khi thay nhóm OH ở nhóm cacboxyl của axit cacboxylic bằng nhóm OR, ta được một este.

– Este đơn chức có công thức chung: R-COO-R’

+ R: gốc hidrocacbon của axit (hoặc H với axit fomic).

+ R’: gốc hidrocacbon của ancol (R # H)

– Este no đơn chức có công thức chung:

+ CnH2n+1COOCmH2m+1 (n ≥ 0, m ≥ 1)

+CxH2xO2 (x ≥ 2)

2. Cách gọi tên este

Tên este = tên gốc hidrocabon của ancol + tên gốc axit (đổi đuôi ic → at)

Ví dụ:

  • CH3COOC2H5: Etyl axetat
  • CH2=CH-COOCH3: Metyl acrylat

este-khai-niem-danh-phap-tinh-chat-hoa-hoc-ung-dung-va-dieu-che

II. Tính chất của este

1. Tính chất vật lý

– Trạng thái: ở t° thường, các este là chất lỏng hoặc chất rắn.

– Tính tan: nhẹ hơn và rất ít tan trong nước, hòa tan được nhiều chất hữu cơ khác nhau.

– Nhiệt độ sôi: este có nhiệt độ sôi thấp hơn so với axit và ancol có cùng số C.

– Mùi: các este thường có mùi thơm dễ chịu như geranyl axetat có mùi hoa hồng, isoamyl axetat có mùi chuối chín, benzyl axetat có mùi thơm hoa nhài…

2. Tính chất hóa học

2.1. Phản ứng ở nhóm chức

a) Phản ứng thủy phân

  • Thủy phân trong môi trường axit:

R-COO-R’ + H-OH (H2SO4, t°) ⇔ R-COOH + R’OH

  • Thủy phân trong môi trường kiềm (phản ứng xà phòng hóa):

R-COO-R’ + NaOH (H2O, t°) → R-COO-Na + R’-OH

b) Phản ứng khử

– Este bị khử bởi LiAlH4 (liti nhôm hidrua). Khi đó nhóm R-CO- trở thành ancol bậc I:

R-COO-R’ (LiAlH4, t°) → R-CH2-OH + R’-OH

2.2. Phản ứng ở gốc hidrocacbon

a) Phản ứng cộng vào gốc hidrocacbon không no

– Gốc hidrocacbon của este có phản ứng cộng với phi kim như H2, Cl2, Br2,… tương tự như hidrocacbon không no.

CH3[CH2]7CH=CH[CH2]7COOCH3 + H2 (Ni, t°) → CH3[CH2]16COOCH3

b) Phản ứng trùng hợp

– Một số este đơn giản có liên kết C=C tham gia phản ứng trùng hợp giống anken.

III. Điều chế

– Este thường được điều chế bằng phản ứng este hóa bằng cách đun sôi hỗn hợp gồm axit cacboxylic và ancol với xúc tác H2SO4 đặc:

R-COOH + R’-OH ⇔ R-COO-R’ + H2O

– Một số este có cách điều chế riêng:

  • Este của phenol:

C6H5-OH + (CH3CO)2O (anhidrit axetic) → CH3COOC6H5 (phenyl axetat)  + CH3COOH

  • Este Vinyl axetat (CH3COOCH=CH2)

CH3COOH + CH≡CH (xt, t°) → CH3COOCH=CH2

IV. Ứng dụng

Ứng dụng của este trong đời sống và trong công nghiệp rất đa dạng. Có thể kể ra một số ứng dụng nổi bật của chúng như sau:

– Dung môi hòa tan các chất hữu cơ. VD: amyl và butyl axetat dùng để pha sơn tổng hợp.

– Dùng làm thủy tinh hữu cơ. VD: poli(metyl acrylat), poli(metyl metacrylat).

– Chất dẻo, keo dán, chất hóa dẻo.

– Dùng làm xà phòng, chất giặt rửa tổng hợp.

– Nước hoa, mỹ phẩm, phụ gia thực phẩm…

GIẢI BÀI TẬP

Câu 1. Điền chữ Đ (đúng) hoặc S (sai) vào ô trống ở các phát biểu sau đây:

a) Este là sản phẩm của phản ứng giữa axit và ancol
b) Este là hợp chất hữu cơ trong phân tử có nhóm COO
c) Este no, đơn chức, mạch hở có CTPT là CnH2nO2, với n ≥ 2
d) Hợp chất CH3COOC2H5 thuộc loại este
e) Sản phẩm của phản ứng giữa axit và ancol là este

Bài làm:

a) S → Vì este là sản phẩm của ancol và axit cacboxylic

b) S → Vì trong phân tử este không có anion COO– 

c) Đ

d) Đ

e) S → Vì este là sản phẩm giữa axit cacboxylic và ancol

Câu 2. Ứng với CTPT C4H8O2 có bao nhiêu este đồng phân của nhau?

A. 2
B. 3
C. 4
D. 5

Bài làm

Đáp án đúng: C

1) CH3 – CH2 – COO – CH3

2) CH2 – COO – CH2 – CH3

3) HCOO – CH2 – CH2 – CH3

4)

cong-thuc-este

Câu 3. Chất X có CTPT là C4H8O2. Khi X tác dụng với dung dịch NaOH sinh ta chất Y có công thức C2H3O2Na. CTCT của X là:

A. HCOOC3H7
B. C2H5COOCH3
C. CH3COOC2H5
D. HCOOC­3H5

Bài làm

Đáp án đúng: C

Ta có: Y có CTCT là CH3COONa

⇒ X là este: CH3COOC2H5

Câu 4. Thủy phân este có CTPT là C4H8O2 trong dung dịch NaOH thu được hỗn hợp hai chất hữu cơ Y và Z. Biết Z có tỉ khối hơi so với H2 là 23. Tên của X là:

A. etyl axetat
B. metyl axetat
C. metyl propionate
D. propyl fomat

 Bài làm

Đáp án đúng: A

Ta có: MZ = 23 x 2 = 46 (g/mol) ⇒ Z là ancol C2H5OH.

⇒ Y là CH3COONa

⇒ X là CH3COOC2H5 (etyl axetat)

PTPU:

CH3COOC2H5 + NaOH (t°) → CH3COONa + C2H5OH

Câu 5. Phản ứng thủy phân của este trong môi trường axit và bazơ khác nhau ở điểm nào?

Bài làm

– Thủy phân este trong môi trường axit: tạo ra axit, ancol và là phản ứng thuận nghịch.

– Thủy phân este trong môi trường bazo (còn được gọi là phản ứng xà phòng hóa): tạo ra muối của axit, ancol và là phản ứng một chiều.

Câu 6. Đốt cháy hoàn toàn 7,4 g một este X đơn chức thu được 6,72 lít khí CO2 (ở đktc) và 5,4 g nước.

a) Xác định CTPT của X.
b) Đun 7,4 g X trong dung dịch NaOH vừa đủ đến khi phản ứng hoàn toàn thì thu được 3,2 g ancol Y và một lượng muối Z. Viết CTCT của X và tính khối lượng của ancol Z.

Bài làm

a) Gọi CTPT của este X là CxHyOz.

Ta có:

nCO2 = 6,72/22,4 = 0,3 mol ⇒ nC = 0,3 mol

nH2O = 5,4/18 = 0,3 mol ⇒ nH = 0,6 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có:

⇒ mO2 = 7,4 – (0,3 x 12 + 0,3 x 2) = 3,2 g

⇒ nO2 = 0,1 mol ⇒ nO = 0,2 mol

⇒ Tỉ lệ x : y : z = 0,3 : 0,6 : 0,2 = 3 : 6 : 2

Vì X là este đơn chức nên CTPT của X là C3H6O2.

b) Theo câu a, ta có:

nX = mX/MX = 7,4 / 74 = 0,1 mol

R-COO-R’ + NaOH → R’OH + R-COONa

X                                Y             Z

Vì phản ứng vừa đủ nên: nY = nX = 0,1 mol.

⇒ MY = mY/nY = 3,2/0,1 = 32 g/mol

⇒ CTPT của Y là CH3OH

⇒ CTPT của X là: CH3COOCH3.

Muối Z là CH3COONa có khối lượng: MZ = nZ x MZ = 0,1 x 82 = 8,2 g.

SHARE

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here