Este là gì?
Este là một hợp chất hữu cơ phức tạp, có vai trò và ứng dụng cực kì quan trọng trong cuộc sống. Việc nghiên cứu về tính chất hóa học và cách điều chế Este là những kiến thức cần thiết trong chương trình hóa học 12 và đặc biệt là trong quá trình ôn thi THPT quốc gia.
Phân loại este
Có nhiều loại este khác nhau, trong đó bao gồm các đồng phân este. Để đếm số đồng phân của este, ta cần thực hiện các bước sau:
- Xác định nhóm R và nhóm R’ của este
- Tìm các đồng phân bằng cách thay thế nhóm R hoặc nhóm R’ bằng các nhóm khác
- Đếm số đồng phân của este
Trong đó, danh pháp của este được xác định dựa trên ancol tương ứng:
- Với ancol đơn chức là R’OH: R’O-CO-R
- Với ancol đa chức: R-O-CO-OR
Tính chất vật lý của Este
Các tính chất vật lý của Este bao gồm trạng thái, nhiệt độ sôi, tính tan và mùi thơm.
- Trạng thái: Este có thể là chất rắn, lỏng hoặc khí ở điều kiện thường.
- Nhiệt độ sôi: Nhiệt độ sôi của Este phụ thuộc vào độ phân cực của phân tử Este. Các Este có độ phân cực cao sẽ có nhiệt độ sôi cao hơn.
- Tính tan: Este có thể tan hoặc không tan trong nước tùy thuộc vào tính chất của nhóm R và R’ trong phân tử Este.
- Mùi thơm: Este thường có mùi thơm dễ chịu và được sử dụng làm hương liệu trong công nghiệp sản xuất mỹ phẩm và nước hoa.
Tính chất hóa học của Este
Các tính chất hóa học của Este bao gồm phản ứng thủy phân trong môi trường axit và bazơ, phản ứng khử, phản ứng cộng và trùng hợp.
Ứng dụng của Este trong cuộc sống
Este có nhiều ứng dụng trong cuộc sống, ví dụ:
- Dung môi hòa tan các chất hữu cơ
- Dùng làm thủy tinh hữu cơ
- Chất dẻo, keo dán, chất hóa dẻo
- Dùng làm xà phòng, chất giặt rửa tổng hợp
- Nước hoa, mỹ phẩm, phụ gia thực phẩm
Thông tin bổ sung về Este
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 chắn 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 phương pháp trên, chúng ta cũng có thể tính số đồng phân của este dưới dạng công thức tổng quát CnH2nO, dựa vào các loại đồng phân mạch hở.
Danh pháp este
Với ancol đơn chức là R’OH, tên este được xác đ ịnh bằng cách kết hợp tên gốc hidrocacbon R’ và tên gốc axit (đổi đuôi thành “ic at”).
Với ancol đa chức, tên este được xác định bằng cách kết hợp tên ancol và tên gốc axit.
Trong đề thi phức tạp, thường cho danh pháp và học sinh cần suy luận ra công thức tương ứng. Đây là một trong những điểm khó trong quá trình làm dạng toán về este.
Thông tin chi tiết về tính chất vật lý và hóa học của este
Trạng thái: Đa số este ở trạng thái lỏng, nhưng những este có khối lượng phân tử lớn có thể ở trạng thái rắn (mỡ động vật, sáp ong, …). Thường este chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn khi nhiệt độ giảm.
Nhiệt độ sôi: Este có nhiệt độ sôi khá thấp và dễ bay hơi. Điều này có thể giải thích bằng việc không có liên kết hidro giữa các phân tử este.
Tính tan: Este ít tan hoặc không tan trong nước do không có liên kết hidro giữa các phân tử este và nước.
Mùi thơm: Mỗi este thường có mùi đặc trưng như amyl axetat có mùi dầu chuối, amyl fomat có mùi mận, metyl salicylat có mùi dầu gió, v.v.
Điều chế este
Este được điều chế theo nhiều phương pháp phân theo từng loại este: este của ancol, este của phenol, este không no. Trong quá trình điều chế este, các phương pháp như đun hồi lưu, phản ứng xà phòng hóa, phản ứng với anhidrit axit và phản ứng khử được sử dụng.
Phương pháp mà người ta thường dùng để điều chế este của ancol là gì?
Đáp án chính xác: A. Đun hồi lưu ancol với axit hữu cơ. Chất xúc tác là H2SO4 đặc.
Trong phản ứng este hoá giữa ancol và 1 axit hữu cơ, cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều tạo ra este khi nào?
Đáp án chính xác: D. Cả 2 biện pháp A, C. Các biện pháp là cho ancol dư hoặc axit hữu cơ dư và sử dụng chất hút nước hoặc tách nước trong quá trình phản ứng và chưng cất để tách este.
Cách nào sau đây chính xác để điều chế etyl axetat trong phòng thí nghiệm?
Đáp án chính xác: D. Đun hồi lưu hỗn hợp etanol, axit axetic và axit sunfuric đặc. Trong quá trình này, axit sunfuric đặc đóng vai trò là chất xúc tác, và hai hợp chất còn lại tham gia vào quá trình phản ứng chính.
Nguồn tham khảo: https://vi.wikipedia.org/wiki/Ester
