Câu 20THPTChuyên đề: Cấu tạo, danh pháp và điều chế ester • Lớp 12Phân loại hữu cơ và nhóm chứcVận dụng#secondary:CHEM11.L3.ORGANIC_FOUNDATIONS.FUNCTIONAL_GROUPS#curriculum:undetermined
Điều chế ethyl acetate trong phòng thí nghiệm được tiến hành như sau:
Bước 1: Cho khoảng 5 mL ethanol và 5 mL acetic acid tuyệt đối vào ống nghiệm, lắc đều hỗn hợp.
Bước 2: Thêm khoảng 2 mL dung dịch đặc, lắc nhẹ để các chất trộn đều với nhau.
Bước 3: Đặt ống nghiệm vào cốc nước nóng (khoảng ) trong khoảng 5 phút, thỉnh thoảng lắc đều hỗn hợp.
Bước 4: Lấy ống nghiệm ra khỏi cốc nước nóng, để nguội hỗn hợp rồi rót sang ống nghiệm khác chứa 10 mL dung dịch muối ăn bão hòa thì thấy chất lỏng trong ống nghiệm tách thành hai lớp, lớp trên có mùi thơm đặc trưng.
Bước 5: Đem đo phổ hồng ngoại (IR) của chất lỏng có mùi thơm đặc trưng.
Cho biết số sóng hấp thụ đặc trưng của một số liên kết trên phổ hồng ngoại như sau:
Liên kết O–H (alcohol) O–H (carboxylic acid) C=O (ester, carboxylic acid) C–O (ester) Số sóng (cm⁻¹) 3 650 – 3 200 3 300 – 2 500 1 780 – 1 650 1 300 – 1 000
Điều chế ethyl acetate trong phòng thí nghiệm được tiến hành như sau:
Bước 1: Cho khoảng 5 mL ethanol và 5 mL acetic acid tuyệt đối vào ống nghiệm, lắc đều hỗn hợp.
Bước 2: Thêm khoảng 2 mL dung dịch đặc, lắc nhẹ để các chất trộn đều với nhau.
Bước 3: Đặt ống nghiệm vào cốc nước nóng (khoảng ) trong khoảng 5 phút, thỉnh thoảng lắc đều hỗn hợp.
Bước 4: Lấy ống nghiệm ra khỏi cốc nước nóng, để nguội hỗn hợp rồi rót sang ống nghiệm khác chứa 10 mL dung dịch muối ăn bão hòa thì thấy chất lỏng trong ống nghiệm tách thành hai lớp, lớp trên có mùi thơm đặc trưng.
Bước 5: Đem đo phổ hồng ngoại (IR) của chất lỏng có mùi thơm đặc trưng.
Cho biết số sóng hấp thụ đặc trưng của một số liên kết trên phổ hồng ngoại như sau:
Bước 1: Cho khoảng 5 mL ethanol và 5 mL acetic acid tuyệt đối vào ống nghiệm, lắc đều hỗn hợp.
Bước 2: Thêm khoảng 2 mL dung dịch đặc, lắc nhẹ để các chất trộn đều với nhau.
Bước 3: Đặt ống nghiệm vào cốc nước nóng (khoảng ) trong khoảng 5 phút, thỉnh thoảng lắc đều hỗn hợp.
Bước 4: Lấy ống nghiệm ra khỏi cốc nước nóng, để nguội hỗn hợp rồi rót sang ống nghiệm khác chứa 10 mL dung dịch muối ăn bão hòa thì thấy chất lỏng trong ống nghiệm tách thành hai lớp, lớp trên có mùi thơm đặc trưng.
Bước 5: Đem đo phổ hồng ngoại (IR) của chất lỏng có mùi thơm đặc trưng.
Cho biết số sóng hấp thụ đặc trưng của một số liên kết trên phổ hồng ngoại như sau:
| Liên kết | O–H (alcohol) | O–H (carboxylic acid) | C=O (ester, carboxylic acid) | C–O (ester) |
| Số sóng (cm⁻¹) | 3 650 – 3 200 | 3 300 – 2 500 | 1 780 – 1 650 | 1 300 – 1 000 |
Các mệnh đề Đúng / Sai:
a)
Trên phổ hồng ngoại của chất mùi thơm xuất hiện peak có số sóng chứng tỏ sản phẩm chưa tinh khiết.
b)
Sulfuric acid đặc vừa là chất xúc tác, vừa có tác dụng hút nước, làm tăng hiệu suất tạo ester.
c)
Phản ứng xảy ra trong bước 3 theo phương trình:
.
.
d)
Dung dịch NaCl bão hoà làm giảm độ tan của ester trong nước để ester dễ dàng tách lớp nổi lên trên tốt hơn.
Đáp án chính thức: a:Đ,b:Đ,c:Đ,d:Đ
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Câu 2 (Phần II) – Điều chế ethyl acetate:
a) Đúng. Số sóng 3500 cm⁻¹ nằm trong vùng hấp thụ của liên kết O–H (alcohol) 3650–3200 cm⁻¹, chứng tỏ sản phẩm còn lẫn ethanol (chưa tinh khiết), vì ethyl acetate tinh khiết không có liên kết O–H.
b) Đúng. Trong phản ứng este hóa, H2SO4 đặc vừa làm xúc tác (cung cấp H+), vừa có tính hút nước, giúp cân bằng chuyển dịch theo chiều tạo ester, làm tăng hiệu suất.
c) Đúng. Bước 3 đun nóng hỗn hợp ethanol và acetic acid với H2SO4 đặc xảy ra phản ứng este hóa: CH3COOH(l) + C2H5OH(l) ⇌ CH3COOC2H5(l) + H2O(l) (phương trình đã cân bằng, bảo toàn nguyên tử).
d) Đúng. Dung dịch NaCl bão hòa (hiệu ứng muối) làm giảm độ tan của ethyl acetate trong nước, đồng thời hút bớt ethanol, giúp lớp ester (nhẹ hơn nước) tách lớp và nổi lên trên rõ ràng hơn.
a) (AI giải đề cho tôi)
Peak 3500 cm⁻¹ thuộc vùng O–H (alcohol) 3650–3200 cm⁻¹, chứng tỏ sản phẩm còn lẫn ethanol, chưa tinh khiết.
b) (AI giải đề cho tôi)
H2SO4 đặc vừa là chất xúc tác vừa hút nước, đẩy cân bằng ester hóa theo chiều tạo ester, tăng hiệu suất.
c) (AI giải đề cho tôi)
Phản ứng este hóa giữa acetic acid và ethanol tạo ethyl acetate và nước, phương trình cân bằng đúng.
d) (AI giải đề cho tôi)
NaCl bão hòa làm giảm độ tan của ester trong nước (hiệu ứng muối), giúp ester tách lớp và nổi lên trên tốt hơn.
Câu 2 (Phần II) – Điều chế ethyl acetate:
a) Đúng. Số sóng 3500 cm⁻¹ nằm trong vùng hấp thụ của liên kết O–H (alcohol) 3650–3200 cm⁻¹, chứng tỏ sản phẩm còn lẫn ethanol (chưa tinh khiết), vì ethyl acetate tinh khiết không có liên kết O–H.
b) Đúng. Trong phản ứng este hóa, H2SO4 đặc vừa làm xúc tác (cung cấp H+), vừa có tính hút nước, giúp cân bằng chuyển dịch theo chiều tạo ester, làm tăng hiệu suất.
c) Đúng. Bước 3 đun nóng hỗn hợp ethanol và acetic acid với H2SO4 đặc xảy ra phản ứng este hóa: CH3COOH(l) + C2H5OH(l) ⇌ CH3COOC2H5(l) + H2O(l) (phương trình đã cân bằng, bảo toàn nguyên tử).
d) Đúng. Dung dịch NaCl bão hòa (hiệu ứng muối) làm giảm độ tan của ethyl acetate trong nước, đồng thời hút bớt ethanol, giúp lớp ester (nhẹ hơn nước) tách lớp và nổi lên trên rõ ràng hơn.
a) (AI giải đề cho tôi)
Peak 3500 cm⁻¹ thuộc vùng O–H (alcohol) 3650–3200 cm⁻¹, chứng tỏ sản phẩm còn lẫn ethanol, chưa tinh khiết.
b) (AI giải đề cho tôi)
H2SO4 đặc vừa là chất xúc tác vừa hút nước, đẩy cân bằng ester hóa theo chiều tạo ester, tăng hiệu suất.
c) (AI giải đề cho tôi)
Phản ứng este hóa giữa acetic acid và ethanol tạo ethyl acetate và nước, phương trình cân bằng đúng.
d) (AI giải đề cho tôi)
NaCl bão hòa làm giảm độ tan của ester trong nước (hiệu ứng muối), giúp ester tách lớp và nổi lên trên tốt hơn.
