Giải SGK Hoá học 12 Cánh Diều Bài 1. Ester – Lipid có đáp án

- Công thức cấu tạo đầy đủ của ethyl acetate:

- Công thức cấu tạo thu gọn của ethyl acetate: CH$_{3}$COOC$_{2}$H$_{5}$.

* Khái niệm ester: Khi thay thế nhóm –OH ở nhóm carboxyl (–COOH) của carboxylic acid bằng nhóm –OR thì thu được ester. Trong đó, R là gốc hydrocarbon.

* Tính chất vật lí của ester:

- Ở điều kiện thường, các ester đều ở thể lỏng hoặc thể rắn.

- Nhiệt độ sôi của các ester thấp hơn nhiệt độ sôi của các alcohol và carboxylic acid có cùng số nguyên tử carbon trong phân tử.

- Các ester no, đơn chức, mạch hở có nhiệt độ sôi tăng dần theo chiều tăng của phân tử khối.

- Ester ít tan trong nước hơn hẳn so với các alcohol và các carboxylic acid có cùng số nguyên tử carbon hoặc có khối lượng phân tử tương đương.

- Các ester có phân tử khối thấp (như methyl formate, ethyl formate, ethyl acetate) tan được một phần trong nước.

- Các ester thường nhẹ hơn nước. Các ester lỏng là dung môi quan trọng, hòa tan được nhiều chất hữu cơ khác nhau.

- Một số ester có mùi thơm đặc trưng.

* Tính chất hóa học cơ bản của ester:

- Thủy phân trong môi trường acid:

Ví dụ: CH$_{3}$COOC$_{2}$H$_{5}$ + H$_{2}$O $\overset{{H}^{+},{t}^{o}}{⇌}$ CH$_{3}$COOH + C$_{2}$H$_{5}$OH

- Thủy phân trong môi trường kiềm:

Ví dụ: CH$_{3}$COOC$_{2}$H$_{5}$ + NaOH $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$CH$_{3}$COONa + C$_{2}$H$_{5}$OH

* Ứng dụng của ester:

- Làm dung môi. Ví dụ:

+ Butyl acetate được dùng để pha sơn tổng hợp.

+ Ethyl acetate được dùng nhiều trong tách chiết (tách caffeine khỏi cà phê).

- Làm nguyên liệu tổng hợp nhiều polymer sử dụng trong công nghiệp. Ví dụ:

+ Vinyl acetate được dùng để tổng hợp poly(vinyl acetate) làm keo dán;

+ Methyl methacrylate được dùng để tổng hợp poly(methyl methacrylate) làm thủy tinh hữu cơ.

- Làm chất tạo hương trong công nghiệp thực phẩm và mĩ phẩm. Ví dụ: Isoamyl acetate có mùi chuối chín, được dùng làm hương liệu cho bánh kẹo.

- Những hợp chất là ester: CH$_{3}$COOC$_{2}$H$_{5}$ (A), HCOOCH$_{3}$ (B), HCOOC$_{2}$H$_{5}$ (D), C$_{6}$H$_{5}$COOCH$_{3}$(E).

- Đặc điểm cấu tạo phân tử của các hợp chất ester: Ester đơn chức có công thức tổng quát là R$^{1}$COOR$^{2}$ hay

Với R$^{1}$ là gốc hydrocarbon hoặc nguyên tử hydrogen, R$^{2}$ là gốc hydrocarbon.

Ester C$_{4}$H$_{8}$O$_{2}$ có 4 đồng phân cấu tạo.

Các chất được sắp xếp theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi là: CH$_{3}$COOC$_{2}$H$_{5}$; C$_{4}$H$_{9}$OH; C$_{3}$H$_{7}$COOH. Giải thích:

- Nhiệt độ sôi của các carboxylic acid cao hơn của các alcohol có cùng số nguyên tử carbon do liên kết hydrogen giữa các phân tử acid bền hơn liên kết hydrogen giữa các phân tử alcohol.

- Nhiệt độ sôi của các ester thấp hơn nhiệt độ sôi của các alcohol và carboxylic acid có cùng số nguyên tử carbon trong phân tử do giữa các phân tử ester không tạo được liên kết hydrogen với nhau.

⟹ So sánh nhiệt độ sôi giữa các chất có cùng số carbon (hoặc phân tử khối tương đương):

ester < alcohol < carboxylic acid.