Este là một hợp chất hữu cơ phức tạp, có vai trò và ứng dụng cực kỳ quan trọng trong đời sống. Bài học về este là gì ? Tính chất hóa học điều chế ra làm sao luôn là những kiến thức cần được trau dồi trong chương trình môn hóa học 12, đặc biệt quan trọng là trong quá trình ôn thi trung học phổ thông quốc gia. Hãy cùng tìm hiểu và khám phá ngay dưới đây.

• Este là gì?
• Phân loại este
• Các đồng phân este
  • Các bước đếm số đồng phân của este bao gồm:
• Danh pháp
  • Với ancol đơn chức là R’OH:
  • Với ancol đa chức
• Tính chất vật lý Este
  • Trạng thái
  • Nhiệt độ sôi
  • Tính tan
  • Mùi thơm
• Tính chất hóa học Este
  • Phản ứng thủy phân trong môi trường axit và bazo
  • Phản ứng khử
  • Phản ứng cộng và trùng hợp ở gốc hydrocacbon
• Ứng dụng este trong cuộc sống
• Điều chế
• Trắc nghiệm lý thuyết este

Este là gì?

Trong hóa học, người ta định nghĩa este từ cấu trúc chung của nó. Khi thay nhóm OH ở nhóm cacboxyl của axit cacboxylic bằng nhóm OR, ta được một este .
Do đó, Este có công thức chung là : R-COO-R ’

Lưu ý

• R: Gốc hidrocacbon của axit (Trường hợp đặc biệt là H của axit formic)
• R’: Gốc Hidrocacbon của ancol (Lưu ý rằng R#H)

Phân loại este

Tùy theo đặc thù của gốc hidrocacbon và số nhóm cacboxyl mà este sẽ được phân thành nhiều loại như : este no, este không no, este đơn chức, este đa chức, …
+ Este tạo bởi axit đơn chức và rượu đơn chức có công thức là RCOOH và R’OH : RCOOR ’. Nếu R và R ’ là gốc no thì este là CnH2nO2 ( n 2 )
+ Este tạo bởi axit đơn chức RCOOH và rượu đa chức R ’ ( OH ) n : ( RCOO ) nR ’
+ Este tạo bởi axit đa chức R ( COOH ) m và rượu đơn chức : R ( COOR ’ ) m
+ Este tạo bởi axit đa chức R ( COOH ) m và rượu đa chức R ’ ( OH ) n : ( ít gặp ) Rn ( COOR ’ ) n. mR’m
Nắm vững những công thức trên sẽ giúp cho quá trình đọc đề, hiểu đề trở nên dễ dàng, nhanh chóng hơn. Từ đó tất cả chúng ta trọn vẹn hoàn toàn có thể xử lý bài toán một cách nhẹ nhàng hơn rất nhiều .

Các đồng phân este

Nếu bài tập chỉ nói đếm số đồng phân thì ta cần phải quan tâm cả đồng phân hình học lẫn đồng phân cấu tạo. Điểm mấu chốt bài toán là đây, nếu sót thì chắc chắc kết quả sẽ bị sai lệch.

Các bước đếm số đồng phân của este bao gồm:

Bước 1: Tính độ bất bão hòa k (Tức là tính số liên kết pi có trong este, nếu k>3 thì hoàn toàn có thể có vòng benzen)

Bước 2: Giả sử X là RCOOR’ thì tổng số C trong R và R’ bằng tổng số C trong X trừ đi 1 ( đặt bằng x). Khai triển x = m+n (m,n là số C của R,R’ .n>0 do R’ phải có ít nhất 1 C, m có thể bằng 0.

• Nếu m,n =1 thì có 1 đồng phân
• m,n = 2 có 1 đồng phân
• m,n = 3 có 2 đồng phân (nếu no).
• m,n = 3 có 4 đồng phân (nếu có 1 liên kết pi –tính cả đồng phân hình học)
• m,n = 4 có 4 đồng phân (nếu no)

Ngoài công thức trên thì chúng ta có thể tính số đồng phân của este dưới dạng công thức tổng quát CnH2nO, dựa vào những loại đồng phân mạch hở :

• Axit no, đơn chức
• Este no, đơn chức
• Andehit – rượu
• Xeton – rượu
• Andehit – ete
• Xeton – ete

Các đồng phân este đơn chức gồm có đồng phân mạch cacbon của gốc ancol và đồng phân mạch cacbon của gốc axit tạo thành este. Nắm được qui tắc này sẽ dễ dàng trong việc tính số đồng phân của este

Danh pháp 

Với ancol đơn chức là R’OH: 

Tên este = tên gốc hidrocacbon R ’ + tên gốc axit ( đổi đuôi ic at )
Ví dụ :
CH3COOC2H5 : đọc là etyl axetat
CH2 = CH-COO-CH3 : đọc là metyl acrylat

Với ancol đa chức

Tên este = tên ancol + tên gốc axit
Ví dụ : CH2OOC-CH3 : etylenglycol điaxetat
Thường trong đề thi phức tạp sẽ cho danh pháp, học viên tự suy luận ra công thức. Đây là một trong những điểm khó trong quá trình đầu tiền làm dạng toán về este .

Tính chất vật lý Este

Trạng thái

Đa số ở trạng thái lỏng, những este có khối lượng phân tử lớn thì sẽ ở trạng thái rắn (mỡ động vật hoang dã, sáp ong, … ). Thường este sẽ hóa lỏng ở nhiệt độ cao và ở trạng thái rắn nếu nhiệt độ hơi thấp một chút ít .

Nhiệt độ sôi

Este có nhiệt độ sôi khá thấp, dễ bay hơi. Người ta lý giải điều này dựa vào không có link hidro giữa những phân tử .

Tính tan

Không có liên kết hidro giữa những phân tử với nước. Do đó este ít tan hoặc không tan trong nước .

Mùi thơm

Kiến thức mùi thơm thường được lồng ghép vào những câu hỏi trắc nghiệm kim chỉ nan. Thường mỗi este sẽ có mùi đặc trưng như sau : ( Đề thi chỉ hỏi những mùi thơm này thôi, nắm vững những phần mùi thơm trong đây là được )

• Amyl axetat có mùi dầu chuối.
• Amyl fomat có mùi mận.
• Etyl fomat có mùi của 7749 loại quả khác nhau.
• Metyl salicylat có mùi dầu gió.
• Isoamyl axetat có mùi chuối chín.
• Etyl Isovalerat có mùi táo.
• Etyl butirat và Etyl propionat có mùi dứa.
• Geranyl axetat có mùi hoa hồng.

Tính chất hóa học Este 

Phản ứng thủy phân trong môi trường axit và bazo

Phản ứng khử

Phản ứng cộng và trùng hợp ở gốc hydrocacbon

Ứng dụng este trong cuộc sống

Như đã ra mắt thì este có khá nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Mang lại nhiều giá trị cho những công trình nghiên cứu và điều tra lẫn những yếu tố thực tiền :

• 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. Loại nguyên liệu dùng trong nhiều ngành công nghiệp và có mặt trong cả đời sống
• Dùng làm xà phòng, chất giặt rửa tổng hợp.
• Nước hoa, mỹ phẩm, phụ gia thực phẩm… (dựa vào mùi thơm đặc trưng của este, người ta phối hợp để làm nước hoa)

Điều chế

Este được điều chế theo nhiều giải pháp phân theo từng loại este : Este của ancol, Este của phenol, este không no .

Bài học tiếp theo : Lipit .

Trắc nghiệm lý thuyết este

Câu 1: Phương pháp mà người ta thường dùng để điều chế este của ancol là

A. Đun hồi lưu ancol với axit hữu cơ. Chất xúc tác là H2SO4 đặc .
B. Tham gia quy trình phản ứng xà phòng hóa
C. Anhidrit axit công dụng với ancol .
D. Tham gia phản ứng khử

Đáp án chính xác: A. Đun hồi lưu ancol với axit hữu cơ. Chất xúc tác là H2SO4 đặc.

Câu 2: Trong phản ứng este hoá giữa ancol và 1 axit hữu cơ thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều tạo ra este khi nào:

A. Cho ancol dư hay axit hữu cơ dư .
B. Giảm nồng độ ancol hay axit hữu cơ .
C. Dùng chất hút nước hay tách nước. Chưng cất ngay để tách este .
D. Cả 2 giải pháp A, C
Đáp án đúng mực : D. Cả 2 giải pháp A, C
Người ta sẽ dùng những chiêu thức sau :

• Cho ancol dư hay axit hữu cơ dư
• Dùng chất hút nước hay tách nước. Chưng cất ngay để tách este

Câu 3: Cách nào sau đây chính xác để điều chế etyl axetat trong phòng thí nghiệm:

A. Đun hỗn hợp etanol, giấm và axit sunfuric đặc .
B. Đun hồi lưu hỗn hợp axit axetic, rượu trắng và axit nitric đặc .
C. Đun sôi hỗn hợp etanol, axit axetic và axit sunfuric đặc trong cốc thuỷ tinh chịu nhiệt .
D. Đun hồi lưu hỗn hợp etanol, axit axetic và axit sunfuric đặc .

Đáp án chính xác: D.  Đun hồi lưu hỗn hợp etanol, axit axetic và axit sunfuric đặc.

Trong quá trình này thì axit sunfuric đặc đóng vai trò là chất xúc tác, hai hợp chất còn lại tham gia vào quá trình phản ứng chính .

Một trong những đặc điểm quan trọng nhất của este là phản ứng thủy phân trong môi trường axit và môi trường kiềm. Do đó, đề thi thường xoáy sâu vào mảng kiến thức này của este. Học sinh cần nắm vững tránh nhầm lẫn trong quá trình làm bài tập trắc nghiệm cũng như tự luận.

Nguồn : Trường trung học phổ thông TP Sóc Trăng ( thptsoctrang.edu.vn )

Source: https://thcsbevandan.edu.vn
Category : Phương pháp học tập