Cách tính hiệu suất phản ứng este hóa hay, chi tiết – hoá học lớp 12

Phản ứng este hóa là gì?

Phản ứng este hóa được gọi là phản ứng giữa axit cacboxylic và rượu ở điều kiện nhiệt độ, với một chất xúc tác đậm đặc (H_ {2} SO_ {4} ). Trong điều kiện đó, phản ứng thủy phân este trong môi trường axit xảy ra đồng thời, thu được axit và ancol ban đầu. Phản ứng este hoá và phản ứng thuỷ phân este trong axit là phản ứng thuận nghịch, hiệu suất thu được H <100%.

(R (COOH) _ {x} + R ‘(OH) _ {t} rightleftharpoons Ry (COO) _ {xy} R’ _ {x} + xyH_ {2} O ) (chất xúc tác (H_) {2} SO_ {4}, t ^ { circle} ))

• Nếu axit cacboxylic và ancol tham gia phản ứng đều là đơn chức (chung) thì phản ứng có phương trình sau:

(RCOOH + R’OH rightleftharpoons RCOOH + H_ {2} O ) (chất xúc tác (H_ {2} SO_ {4}, t ^ { circle} ))

• (H_ {2} SO_ {4} ) trong phản ứng này, ngoài việc đóng vai trò là chất xúc tác cho phản ứng, nó còn hoạt động như một chất hấp thụ nước.

hiệu suất phản ứng este hóa

• Bài toán đưa ra số liệu của các chất phản ứng, yêu cầu tìm các chất (sản phẩm) tạo thành.

  • Công thức tính: H% = ( frac {m_ {tt}} {m_ {lt}}. 100 )

  • hoặc H% = ( frac {n_ {pu}} {m_ {bd}}. 100 )

• Luôn lấy dữ liệu của sản phẩm để tính toán cho vấn đề

• Nếu bài toán cho hiệu suất thì sau khi tính toán chỉ cần nhân với hiệu suất để suy ra kết quả mong muốn.

• Câu hỏi cho dữ liệu sản phẩm, yêu cầu tính khối lượng của chất phản ứng

• Công thức tính: H% = = ( frac {m_ {tt}} {m_ {lt}}. 100 )

  • hoặc H% = ( frac {n_ {pu}} {m_ {bd}}. 100 )

• Nếu bài toán đã cho hiệu suất thì sau khi tính toán xong chỉ cần chia kết quả cho hiệu suất để suy ra kết quả mong muốn

• Khi bài toán cho thuốc thử ban đầu chứa bao nhiêu phần trăm tạp chất ( Rightarrow ) thì lượng thực tế của chất phản ứng = lượng chất cho trong bài. (100 -% tạp chất.

• Đối với bài toán hao hụt trong quá trình phản ứng / sản xuất thì lượng chất phản ứng thực tế = lượng chất trong bài toán. (100% -% hao hụt).

• Hiệu suất dư ít hơn.

• Khi bài toán cho một quy trình gồm n giai đoạn, mỗi giai đoạn có một hiệu suất (H_ {1}, H_ {2},…, H_ {n},… ) thì hiệu quả của cả quy trình là (H = H_ {1} .H_ {2}… .H_ {n} )

Phản ứng xà phòng hóa este

• Phản ứng xà phòng hóa là phản ứng thủy phân một este trong môi trường kiềm, tạo thành ancol và muối cacboxylat.

• Phản ứng xà phòng hóa là phản ứng một chiều, nhưng phản ứng có thể xảy ra hoàn toàn hoặc không hoàn toàn. Hiệu suất phản ứng (H leq 1 ), H = 1: phản ứng hoàn toàn.

(R_ {y} (COO) _ {xy} R ‘_ {x} + xyNaOH rightarrow y (COONA) _ {x} + R’ (OH) _ {y} )

(m_ {chat , ran , sau , phan , ung} = m_ {muoi} + m_ {kiem du} )

Đối với este đơn chức: (n_ {este , phan , ung} = n_ {NaOH , phan , ung} = n_ {muoi} = n_ {ancol} )

Xem chi tiết >>> Phản ứng xà phòng hóa: Lý thuyết và bài tập ứng dụng

Bài tập và cách giải về phản ứng este hóa

Phương pháp tính hằng số cân bằng

(K_ {C} = frac { left [ RCOOR’ right ]bên trái [ H_{2}O right ]}{bên trái [ RCOOH right ]bên trái [ R’OH right ]} = frac { frac {x} {V}. frac {x} {V}} { frac {ax} {V}. frac {bx} {V}} = frac {x ^ 2} {(ax) (bx)} )

Cho hằng số cân bằng của phản ứng este hóa: (R-COOH + R’OH rightleftharpoons R-COOR ‘+ H_ {2} O ); có (K_ {C} = 4 ). Nếu cho một hỗn hợp gồm axit và ancol có cùng số mol thì khi phản ứng este hóa đạt đến trạng thái cân bằng thì phần trăm khối lượng của ancol và axit đã bị este hóa là bao nhiêu?

Phần thưởng:

Chúng ta có:

(bên trái [ R_{1} COOR_{2} right ] = trái [ H_{2}O right ] = x )

(bên trái [ R_{1} COOH right ] = trái [ R_{2}OH right ] = a – x )

(K_ {C} = frac { left [ R_{1}COOR_{2} right ].bên trái [ H_{2}O right ]}{bên trái [ R_{1}COOH right ].bên trái [ R_{2}OH right ]} = frac {x ^ 2} {(a – x) ^ 2} = 4 )

( Rightarrow x = 2 (a – x) Leftrightarrow 3x = 2a Rightarrow frac {x} {a} = frac {2} {3} = 0,667 )

Vậy khi phản ứng este hoá đạt đến trạng thái cân bằng thì đã este hoá 66,67% ancol và axit.

If (a geq b Rightarrow H = frac {x} {b} .100 Rightarrow x = frac {Hb} {100}; , b = frac {100.x} {H} )

If (a

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: (m_ {ancol} + m_ {axit} = m_ {este} + m_ {nuoc} )

Hiệu suất este hóa (H = frac {m_ {ester , TT}} {m_ {ester , LT}}. 100 )%

Thực hiện phản ứng este hoá 9,2g glixerol với 60g axit axetic. Cho rằng chỉ có glixerol triaxetilen có khối lượng là 17,44g. Tính hiệu suất của phản ứng este hoá.

Phần thưởng:

(n_ {glyxerol} = 0,1 , mol )

(n_ {axit , axetic} = 1 , mol )

Từ pt: (m_ {este} = 0,1218 = 21,8g )

Thực tế: (m_ {este} = 17,44g )

Hiệu suất: H% = ( frac {17,44} {21,8} .100 = 80 )%

Xem thêm >>> Phản ứng nhiệt của nhôm là gì? Các phản ứng thu nhiệt nhôm phổ biến

Xem thêm >>> Phản ứng oxi hóa khử là gì? Ví dụ về phương trình phản ứng oxi hóa khử

Xem thêm >>> Phản ứng hữu cơ là gì? Cơ chế, lý thuyết và bài tập