Lý thuyết – phương pháp giải – bài tập hóa học hữu cơ 12

LÝ THUYẾT – PHƯƠNG PHÁP GIẢI – BÀI TẬP HÓA HỌC HỮU CƠ 12
Phần thứ nhất: ESTE
 Tóm tắt lý thuyết	R là H hoặc gốc hidrocacbon
Công thức cấu tạo của este đơn chức : RCOOR’	 R’ là gốc hidrocacbon
Công thức phân tử của este no đơn chức : CnH2nO2 có đồng phân là axit no đơn chức
Tính số đp este no đơn chức = 2n-2 ( 1<n<5)
Tính số đp axit no đơn chức = 2n-3 ( 2<n<7)
Gọi tên RCOOR’ 
Tên este = tên gốc hiđrocacbon R’ + tên gốc axit RCOO ( có đuôi at)
3)Tính chất vật lý : -So với axit và ancol thì este có nhiệt độ sôi thấp hơn : Vì ko có lk Hidro 
 axit > ancol> este 
Nhiệt độ sôi tăng theo chiều tăng phân tử khối
Tất cả este là chất lỏng hoặc rắn, ít tan trong nước. 
3)Tính chất hóa học :
*Phản ứng thủy phân:
-Môi trường axit: phản ứng thuận nghịch
R-COO-R’ + H-OH R –COOH + R’OH. 
Nếu R’ có dạng R’’CH=CH- thì sản phẩm là R’’CH=CH-OH ( không bền) à R’’CH2CHO
VD: HCOOCH=CH-CH3 + H2O à HCOOH + CH3-CH2-CHO
-Môi trường kiềm (phản ứng xà phòng hóa) : phản ứng một chiều
R-COO-R’ + Na-OH R –COONa + R’OH
Chú ý:
-Khi thủy phân các este của phenol: thu được 2 muối
R-COO-C6H4-R’ + 2NaOH R-COO-Na + R’C6H4ONa + H2O
-Khi thủy phân một số este đặc biệt:
R-COO-CH=CH2 + NaOH R-COO-Na + CH3CHO
R-COO - C = CH2 + NaOH R-COO-Na + R’-C-CH3 (Xeton)
 R’	 O 
 Tính chất khác: *Các este có gốc hidrocacbon không no có thể tham gia phản ứng cộng ( với H2 ; halogen) và có phản ứng trùng hợp tại gốc hidrocacbon 
	 * Các este của axit fomic HCOOR còn có tính chất của andehyt ( Phản ứng tráng bạc)
- Phản ứng cháy : 
Este no đơn chức khi cháy thu được 
Điều chế
a) Phản ứng của ancol với axit cacboxylic
RCOOH + R’OH RCOOR’ + H2O
b) Phản ứng của ancol với anhiđrit axit hoặc clorua axit thì phản ứng xảy ra nhanh hơn và một chiều	(CH3CO)2O + C2H5OH CH3COOC2H5 + CH3COOH
c/ Điều chế các este của phenol từ phản ứng của phenol với anhiđrit axit hoặc clorua axit (vì phenol không tác dụng với axit cacboxylic)	
 (CH3CO)2O + C6H5OH CH3COOC6H5 + CH3COOH
d/ Phản ứng cộng vào hiđrocacbon không no của axit cacboxylic
	CH3COOH + CHºCH CH3COOCH=CH2 
CÁC DẠNG TOÁN & PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Dạng 1: Bài tập về đồng đẳng- đồng phân – danh pháp.
Cần lưu ý:
Este của axit cacboxylic
 +) Este tạo từ axit đơn chức và ancol đơn chức: RCOOR’
 +) Este tạo từ axit đơn chức và ancol đa chức: (RCOO)nR’
 +) Este tạo từ axit đa chức và ancol đơn chức: R(COOR’)m 
Este no đơn chức, mạch hở có công thức tổng quát
 CnH2n+1COOCn’H2n’+1 hoặc CmH2mO2
 n>=0, n’>=1; m>=2
Các hợp chất hữu cơ mạch hở có công thức CmH2mO2, bền ( trong phân tử có 1 liên kết Pi) bao gồm
 +) Axit no đơn chức , mạch hở:
 +) Este no đơn chức mạch hở
 +) Hợp chất tạp chức chứa 1 nhóm CHO và 1 nhóm OH
 +) Hợp chất tạp chức chứa 1 nhóm CHO và 1 nhóm ete -O-
 +) Hợp chất tạp chức chứa 1 nhóm xeton –CO- và 1 nhóm OH
 +) Hợp chất tạp chức chứa 1 nhóm –CO- và 1 nhóm ete –O-
 +) Ancol 2 chức chứa 1 liên kết đôi
 +) Ete 2 chức chứa 1 liên kết đôi
 +) Hợp chất chứa 1 nhóm OH , 1 nhóm –O- và chứa 1 liên kết đôi
VD 1: Viết công thức cấu tạo mạch hở các đồng phân có công thức phân tử
C2H4O2 b) C3H6O2
Hướng dẫn giải
.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
VD2 : Viết công thức cấu tạo và gọi tên đồng phân este có cùng công thức phân tử C5H10O2
Hướng dẫn giải
.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
 .............................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
 .............................................................................................................................................................
VD3: 
Viết công thức cấu tạo các chất sau: iso-propylaxetat; alylmetacrylat; phenylaxetat
Hướng dẫn giải
......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
Đọc tên các chất sau đây:
HCOO-CH=CH2 CH3COO-CH2-C6H5 CH3-CH-COO-CH-CH3
	 CH3 CH3
.............................................................................................................................................................
Dạng 2: Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa. Điều chế chất
Chú ý:
Nếu sơ đồ được viết dưới dạng công thức cấu tạo thì ta chỉ cần vận dụng tính chất hóa học, phương pháp điều chế este, dẫn xuất của hidrocacbon
Nếu sơ đồ được viết dưới dạng công thức phân tử hoặc tên thì ta cần chuyển sang công thức cấu tạo rồi sau đó nhớ lại tính chất hóa học để viết phương trình phản ứng. 
VD1 : Viết công thức cấu tạo thu gọn của các chất và điều kiện phản ứng thỏa mãn sơ đồ sau
	 A (2) C2H5OH (3) C2H4O
C2H2 B à C2H4O2 à CH3COOC2H5 NaOH D à CH4
 C2H3Cl NaOH B H2, Ni, T0 E C2H2 CH2=CH-O-C2H5
 C2H4Cl2 à B à C2H4O2 
Hướng dẫn giải
.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
 .............................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
 .............................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
 .............................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
Dạng 3: Mô tả thí nghiệm và giải thích hiện tượng
Chúng ta cần lưu ý các điểm sau khi làm dạng này
Tính chất vật lí của este ( tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ, nhiệt độ sôi), tính chất hóa học của este( thủy phân, xà phòng hóa, phản ứng của gốc hidrocacbon)
Chú ý đặc điểm của các loại phản ứng: xà phòng hóa, thủy phân, cộng, oxi hóa, thế)
VD1: Khi cho isoamylaxetat ( dầu chuối) vào cốc đựng dd NaOH thấy tách thành 2 lớp, khi đun sôi hh thì chất lỏng trong cốc tạo thành dung dịch đồng nhất. 
Hướng dẫn giải
..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
VD2: Trong các đòng phân mạch hở ứng với CTPT C2H4O2 chất nào có nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, độ tan lớn nhất trong nước? 
Hướng dẫn giải
..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
VD3: So sánh nhiệt độ sôi của 3 chất: CH3CH2CH2COOH (1); CH3[CH2]3CH2OH(2) và CH3COOC2H5 (3). Trật tự nhiệt độ sôi tăng dần là
(1) <(2)<(3) B. (3)< (2) < (1) C. (3)< (1) < (2) D. (2) < (1) < (3)
VD4 ( Khối B – 2007): Cho các chất: axit propionic (X); axit axetic (Y); ancol etylic( Z); đi metyl ete ( T). Dãy được sắp xếp theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi là
T, Z, Y, X B. Z, T, Y, X C. T,X,Y,Z D. Y,T, X,Z
VD5: dãy các chất sắp xếp theoi chiều nhiệt độ sôi tăng dần là
CH3COOH, CH3COOC2H5, CH3CH2CH2OH
CH3COOH; CH3CH2CH2OH; CH3COOC2H5
CH3CH2CH2OH; CH3COOH; CH3COOC2H5
CH3COOC2H5; CH3CH2CH2OH; CH3COOH
Dạng 4: Phân biệt các chất
Dựa vào dấu hiệu phản ứng: Kết tủa, chất khí, đổi màu...
Có thể nhận biết este gián tiếp bằng cách nhận biết sản phẩm thủy phân este
Có thể dựa vào tính chất vật lí
VD1: Bằng pp hóa học nhận biết : Vinylaxetat; alylfomiat; metylacrylat
Hướng dẫn giải
..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
VD2: Bằng pp hóa học nhận biết : etylaxetat; fomalin; axit axetic; etanol
Hướng dẫn giải
..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
VD3: Nhận biết các chất sau: CH3CH2COOH; CH3COOCH3; CH3CH(OH)CHO
Hướng dẫn giải
..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
Dạng 5: Xác định công thức cấu tạo của este dựa vào tính chất hóa học, phương trình phản ứng.
Phản ứng xà phòng hóa este đơn chức có trường hợp đặc biệt: 
RCOO-CH=CH-R’ + NaOH à RCOONa + R’-CH2-CHO
RCOO-CR’’=CH-R’ + NaOH à RCOONa + R’’-CO-CH2-R’
RCOOC6H4-R’ + 2NaOH à RCOONa + R’-C6H4-ONa + H2O
VD1: Thủy phân este C4H6O2 trong môi trường axit thu được hỗn hợp có phản ứng tráng gương. Xác định công thức cấu tạo của este.
Hướng dẫn giải
..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
VD2: Thủy phân este C4H8O2 với xúc tác axit vô cơ loãng thu được hai sp hữu cơ A, B. Oxi hóa B thu đc A. Xác định este
Hướng dẫn giải
..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
VD3: Cho 2 este A và B là dẫn xuất của benzen có công thức phân tử là C9H8O2. A và B đều cộng hợp với Brom theo tỉ lệ 1:1. A tác dụng với xút cho 1 muối và một andehit. B tác dụng với xút dư cho 2 muối và nước, các muối có M> Mnatri axetat.
Hướng dẫn giải
..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
VD4: Viết công thức cấu tạo của 4 chất A, B, C, D có cùng công thức phân tử là C4H8O2 và hoàn thành phản ứng ở dạng CTCT
A + NaOH à C2H3O2Na + ..... :
B + NaOH à CH3CH2CH2OH +......:
C + NaOH à H2O + ............:
D + NaOH à ......+ CH3OH :
VD5: Một este Y có công thức phân tử C4H6O2. Khi thủy phân Y trong môi trường axit thu được đimetylxeton. Công thức cấu tạo thu gọn của Y là
HCOO-CH=CH-CH3 B. CH3COOCH=CH2 C. HCOOC(CH3)=CH2 D. CH=CH2COO-CH3
Dạng 6: Xác định CTPT, CTCT của este từ phản ứng xà phòng hóa
Loại 1: Este đơn chức thủy phân thu được muối và ancol
Cách xđ số nhóm chức este: Số nhóm chức este = nNaOH
nEste
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: meste + mNaOH = mmuối + mancol
Phản ứng xà phòng hóa este đơn chức: RCOOR’ + NaOH à RCOONa + R’OH
Chú ý: Chất rắn thu được sau phản ứng ngoài muối của axit còn có thể có NaOHdư nếu như không chắc chắn phản ứng vừa đủ hay không
Khi đề cho biết (hoặc là nhìn vào đáp án thấy vậy) đó là este cụ thể như este no, đon chức mạch hở chẳng hạn thì ta gọi cong thức phân tử là CnH2n+1COOCmH2m+1 , còn nếu chỉ biết là đơn chức thì ta gọi là RCOOR’. Việc làm bây giờ là xác định đúng R và R’
Một số giá trị của gốc hidrocacbon mình cần nhớ là:
Gốc
Tên gốc
 M
CH3-
Metyl
15
C2H5-
Etyl
29
C3H7-
Propyl ( CH3-CH2-CH2-)
Isopropyl( CH3-CH- )
 CH3
43
Nếu như khối lượng muối của Na thu được > mEste à Mgốc ancol < 23 chỉ có thể là gốc CH3- 
Nếu este có phân tử khối nhỏ hơn 100 thì đó là este đơn chức
VD1: Xà phòng hóa hoàn toàn 11,1 g este no đơn chức cần dùng vừa đủ 150 ml dung dịch NaOH 1M. Xác định CTPT và CTCT của este. 
Hướng dẫn giải
..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
VD2 ( Khối B-2007): X là 1 este no đơn chức có tỉ khối đối với CH4 là 5,5. Nếu đem đun 2,2 g este trên với lượng NaOH vùa đủ thì thu được 2,05 g muối khan. Xá định CTPT và CTCT?
Hướng dẫn giải
..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
VD3: Thủy phân este X co công thức phân tủ C4H8O2 trong dung dịch NaOH thu được hh 2 chất hữu cơ Y và Z trong đó Z có tỉ khối so với H2 bằng 23. Tên của X là
Etyl axetat B. Metyl axetat C. Metyl propionat D. Propyl fomat
Hướng dẫn giải
..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
VD4: Xà phòng hóa hoàn toàn 1,99 gam hỗn hợp hai este đơn chức bằng dung dịch NaOH thu được 2,05 g muối của một axit cacboxylic và 0,94 gam hỗn hợp 2 ancol là đồng đẳng kế tiếp. CTCT 2 este là
HCOOCH3; HCOOC2H5 B. C2H5COOCH3; C2H5COOC2H5
CH3COOC2H5 ; CH3COOC3H7