Este – Bí ẩn của chất hữu cơ: Tính chất, cách điều chế và ví dụ bài tập

Este là một loại chất hữu cơ quan trọng, có tính chất đặc biệt và ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày. Trên Izumi.Edu.VN, chúng ta sẽ cùng khám phá những điều thú vị về este, từ tính chất, cách điều chế đến ví dụ các bài tập liên quan. Điều này sẽ giúp bạn nắm bắt kiến thức Hóa học cấp THPT một cách dễ dàng và hiệu quả. Hãy bắt đầu!

Có thể bạn quan tâm

Este là gì?

Trước khi đi vào các tính chất và ứng dụng của este, hãy cùng tìm hiểu về khái niệm này. Este là sản phẩm của phản ứng giữa một ancol và một axit. Khi thay nhóm OH trong nhóm cacboxyl của axit cacboxylic bằng nhóm OR thì ta thu được một este. Este có công thức chung là R-COO-R’, trong đó R là gốc hidrocacbon của axit (hoặc là H với axit fomic), còn R’ là gốc hiđrocacbon của ancol (với R không phải H). Este có thể có công thức chung như sau: CnH2n + 1COOCmH2m+1 (n ≥ 0, m ≥ 1) hoặc CxH2xO2 (x ≥ 2).

Bạn đang xem: Este – Bí ẩn của chất hữu cơ: Tính chất, cách điều chế và ví dụ bài tập

Cách đọc tên este (danh pháp)

Tên este được đọc dựa trên việc kết hợp tên gốc hiđrocacbon R’ với tên của anion gốc axit (có đuôi “at”). Ví dụ, HCOOH được gọi là Axit Fomic, do đó HCOO- sẽ là Fomat. Tương tự, CH3COOH được gọi là Axit Axetic, nên CH3COO- sẽ là Axetat. Lưu ý rằng gốc R’ có thể được đọc là metyl (CH3-), etyl (C2H5-) hoặc vinyl (CH2=CH-).

Phân loại este

Este có thể được chia thành bốn loại dựa trên đặc điểm của gốc hidrocacbon và số nhóm cacboxyl:

Este tạo từ axit đơn chức và ancol đơn chức.
Este hình thành từ axit đa chức và ancol đơn chức, trong đó có hai nhóm: este axit và este trung hòa.
Este tạo từ axit đơn chức và ancol đa chức.
Este tạo từ axit đa chức và ancol đa chức (hiếm gặp).

Tính chất vật lý của Este

Este có nhiều tính chất vật lý đáng chú ý. Trạng thái của este phần lớn là lỏng, tuy nhiên, este có khối lượng phân tử lớn có thể tồn tại dưới dạng chất rắn như mỡ động vật hay sáp ong. Este có nhiệt độ sôi thấp và dễ bay hơi do không có khả năng tạo liên kết hidro giữa các phân tử. Este nhẹ hơn nước và ít tan hoặc không tan trong nước do không tạo được liên kết hidro với nước. Ngoài ra, các este thường mang mùi hương đặc trưng, chẳng hạn như mùi chuối, táo, dứa hoặc hoa hồng. Este cũng được sử dụng như dung môi cho việc hòa tan chất hữu cơ.

Tính chất hóa học của Este

Este có nhiều tính chất hóa học đặc trưng. Este có thể bị khử bởi liti nhôm hiđrua (LiAlH4), chuyển đổi nhóm axyl thành ancol bậc I. Este cũng có thể tham gia vào phản ứng thủy phân trong môi trường kiềm, tạo ra muối axit và ancol tương ứng. Este có thể tham gia phản ứng cộng và trùng hợp ở gốc hidrocacbon, tương tự như hidrocacbon không no. Ngoài ra, este còn có một số phản ứng riêng, ví dụ như phản ứng tráng gương, phản ứng với dung dịch brom và phản ứng tạo các sản phẩm cộng và trùng hợp.

Cách điều chế Este

Este có thể được điều chế bằng nhiều phương pháp khác nhau, phụ thuộc vào loại este cần điều chế. Đối với este của ancol, phương pháp thông thường là phản ứng este hóa, đun hồi lưu ancol với axit hữu cơ và H2SO4 đặc như chất xúc tác. Để tăng hiệu suất của phản ứng, có thể tăng nồng độ của các chất tham gia và giảm nồng độ các sản phẩm bằng cách đun nóng este để chúng bay hơi hoặc sử dụng H2SO4 đặc để hút nước. Đối với este của phenol, cần sử dụng anhydrit axit hoặc clorua axit để tạo phản ứng với phenol. Đối với một số este không no, phản ứng giữa axit hữu cơ và hidrocacbon không no có thể tạo ra este tương ứng.

Ứng dụng của Este

Este có nhiều ứng dụng quan trọng trong cuộc sống hàng ngày. Este được sử dụng làm dung môi cho một số phản ứng, như butyl và amyl axetat được sử dụng trong việc pha sơn tổng hợp. Este cũng được sử dụng để sản xuất các chất quan trọng như poli(metyl acrylat) và poli(metyl metacrylat), làm thủy tinh hữu cơ hoặc được thủy phân thành poli(vinyl ancol) dùng làm keo dán. Một số este còn được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm để tạo mùi hương đặc trưng cho các sản phẩm, ví dụ như mùi chuối, táo, hoa hồng, hoa nhài. Este cũng được sử dụng làm chất hóa dẻo, dược phẩm và nhiều ứng dụng khác.

Cách nhận biết Este

Có một số phương pháp giúp nhận biết este. Este của axit fomic có khả năng tham gia phản ứng tráng gương. Este được tạo bởi ancol không bền hoặc chất béo khi tham gia thủy phân sẽ tạo ra sản phẩm hòa tan Cu(OH)2. Este không no có khả năng phản ứng với dung dịch brom và làm mất màu nó. Este của phenol phản ứng với một số chất để tạo ra muối và nước. Ngoài ra, este có thể tham gia vào các phản ứng cộng, trùng hợp và phản ứng OXH không hoàn toàn.

Ví dụ bài tập

Để nắm vững kiến thức về este, hãy thử giải một số bài tập trắc nghiệm với đáp án sau đây:

Phản ứng este hoá có đặc điểm gì?
A. Là phản ứng thuận nghịch cần điều kiện đun nóng và các xúc tác bất kì.
B. Phản ứng xảy ra hoàn toàn, cần điều kiện đun nóng, H2SO4 đậm đặc là chất xúc tác.
C. Là phản ứng thuận nghịch, cần điều kiện đun nóng, H2SO4 đậm đặc là chất xúc tác.
D. Phản ứng xảy ra hoàn toàn, cần điều kiện đun nóng, H2SO4 loãng là chất xúc tác.
Đáp án đúng: C
Cho các este: C6H5OCOCH3 (1); (CH3COO)2CH-CH3 (2); CH2=CH-COOCH3 (3); CH3COOCH=CH2 (4); CH3-CH=CH-OCOCH3 (5). Những este nào dưới đây khi tham gia thủy phân không tạo được ancol?
A. 1, 2, 4, 5
B. 1, 3, 4
C. 1, 3
D. 1, 2, 3, 5
Đáp án đúng: A
Chất nào dưới đây có nhiệt độ sôi là thấp nhất?
A. C4H9OH
B. C3H7COOH
C. CH3COOC2H5
D. C6H5COOH
Đáp án đúng: C
Este X có cấu tạo mạch hở có CT phân tử là C5H8O2, được hình thành bởi một axit Z và một ancol Y. Vậy Z không thể là:
A. C3H5COOH
B. CH3COOH
C. HCOOH
D. C2H5COOH
Đáp án đúng: D
Phát biểu sai là phát biểu nào sau đây?
A. Este có nhiệt độ sôi thấp hơn hẳn so với các ancol có cùng phân tử khối.
B. Trong CN, chất béo lỏng có thể chuyển hóa thành chất béo rắn.
C. Số nguyên tử H có trong phân tử của este đơn và đa chức luôn luôn là một số chẵn.
D. Sản phẩm tạo ra từ phản ứng xà phòng hóa chất béo là axit béo cùng với glixerol.
Đáp án đúng: D
Cách phân biệt giữa HCOOCH3 và CH3COOC2H5 là cho chúng phản ứng với:
A. CaCO3
B. AgNO3
C. H2O
D. Dung dịch Br2
Đáp án đúng: B
Một HCHH đơn chức có CTHH là C3H6O2 không tác dụng với những kim loại mạnh mà chỉ tác dụng với dung dịch kiềm, nó thuộc dãy đồng đẳng của chất nào dưới đây?
A. Ancol
B. Este
C. Andehit
D. Axit
Đáp án đúng: B
Người ta có thể sử dụng phản ứng giữa phenol với chất nào dưới đây để điều chế este của phenol?
A. Axit cacboxylic
B. Anhiđrit axit
C. Halogenua axit
D. Anhiđrit axit hoặc halogenua axit
Đáp án đúng: A
Đặc điểm nào dưới đây không đúng khi phát biểu về metyl fomat?
A. Có CTPT là C2H4O
B. Là đồng đẳng với axit axetic
C. Là đồng phân với axit axetic
D. Là hợp chất của este
Đáp án đúng: B
Trong phản ứng este hoá giữa 2 chất là một axit hữu cơ và một ancol, cân bằng sẽ chuyển dịch hướng tạo este khi nào?
A. Để ancol dư hoặc axit hữu cơ dư.
B. Làm giảm nồng độ của ancol hay axit hữu cơ.
C. Dùng các chất hút nước hay tách nước. Sau đó chưng cất ngay lập tức để tách este.
D. Cả A và C
Đáp án đúng: C

Đó là một số ví dụ bài tập về este. Hy vọng rằng bạn đã nắm vững kiến thức qua các bài tập này.

Kết luận

Este là một chất hữu cơ đặc biệt và có nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Bài viết này đã giới thiệu về este, từ khái niệm, tính chất đến cách điều chế và ví dụ bài tập. Hy vọng rằng bạn đã tìm thấy những thông tin hữu ích và có thể áp dụng kiến thức này một cách hiệu quả trong việc ôn tập và học tập. Hãy tiếp tục khám phá thêm về các phần kiến thức khác trong môn Hóa học cấp THPT tại Izumi.Edu.VN.

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Công thức