HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP KHOA HỌC TỰ NHIÊN 9 – PHẦN HÓA HỌC (SÁCH GIÁO KHOA MỚI)
CHUYÊN ĐỀ: PHẢN ỨNG ESTE HÓA VÀ BÀI TẬP TÍNH THEO HIỆU SUẤT ÔN THI VÀO 10
Chào các em học sinh Lớp 9! Thầy/Cô rất hiểu những khó khăn của các em khi tiếp cận chương trình môn Khoa học tự nhiên 9 (Phần Hóa học hữu cơ) theo bộ sách giáo khoa mới. Để giúp các em tự tin đạt điểm tối đa trong các bài kiểm tra và kỳ thi tuyển sinh vào lớp 10, bài viết này sẽ hướng dẫn chi tiết phương pháp giải dạng bài tập trọng tâm nhất: Phản ứng este hóa giữa Axit axetic và Rượu ethylic.
I. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CẦN NẮM VỮNG
- Axit axetic (Ethanoic acid): Công thức phân tử C2H4O2, công thức cấu tạo CH3COOH, phân tử khối M = 60 g/mol.
- Rượu ethylic (Ethanol): Công thức phân tử C2H6O, công thức cấu tạo C2H5OH, phân tử khối M = 46 g/mol.
- Phương trình hóa học phản ứng este hóa: CH3COOH + C2H5OH (xúc tác H2SO4 đặc, đun nóng) <=> CH3COOC2H5 + H2O.
- Sản phẩm este: Ethyl acetate (CH3COOC2H5) có phân tử khối M = 88 g/mol, là chất lỏng, mùi thơm nhẹ, ít tan trong nước.
II. QUY TRÌNH 4 BƯỚC GIẢI BÀI TẬP HÓA HỌC DẠNG HIỆU SUẤT
- Bước 1: Quy đổi các dữ kiện đề bài (khối lượng, thể tích, nồng độ) về số mol của các chất tham gia.
- Bước 2: Viết phương trình hóa học chính xác, ghi đầy đủ điều kiện phản ứng (nhiệt độ, chất xúc tác).
- Bước 3: Lập tỷ lệ số mol để xác định chất phản ứng hết và chất còn dư (tính toán sản phẩm theo chất thiếu dựa trên lý thuyết).
- Bước 4: Áp dụng công thức hiệu suất phản ứng: H% = (Khối lượng thực tế / Khối lượng lý thuyết) x 100%.
III. BÀI TẬP MẪU VÀ LỜI GIẢI CHI TIẾT (CHUẨN CẤU TRÚC THI VÀO 10)
Đề bài: Đun nóng 6,0 gram CH3COOH với 9,2 gram C2H5OH có mặt H2SO4 đặc làm xúc tác. Sau phản ứng thu được 6,6 gram ester CH3COOC2H5.
a) Viết phương trình hóa học xảy ra.
b) Tính hiệu suất của phản ứng este hóa trên.
c) Tính khối lượng rượu ethylic còn dư sau phản ứng.
BÀI GIẢI CHI TIẾT TỪNG BƯỚC:
Câu a) Viết phương trình hóa học:
Phương trình hóa học của phản ứng este hóa là:
CH3COOH + C2H5OH (xúc tác H2SO4 đặc, t°) <=> CH3COOC2H5 + H2O
Câu b) Tính hiệu suất phản ứng:
Bước 1: Tính số mol các chất ban đầu:
- Số mol axit axetic ban đầu: n CH3COOH = 6,0 / 60 = 0,1 (mol).
- Số mol rượu ethylic ban đầu: n C2H5OH = 9,2 / 46 = 0,2 (mol).
Bước 2: So sánh tỷ lệ mol để xác định chất tính theo lý thuyết:
Tỷ lệ theo phương trình là 1 : 1.
Ta thấy: 0,1 / 1 < 0,2 / 1. Do đó, nếu phản ứng xảy ra 100%, rượu ethylic sẽ dư, lượng ester thu được tính theo axit axetic.
Bước 3: Tính khối lượng ester thu được theo lý thuyết:
💡 Gợi ý lựa chọn tốt nhất cho: Sản Phẩm Đề Xuất
Đang có chương trình ưu đãi và giảm giá độc quyền trên Sét khay kèm vỉ lưới lọc dầu inox 304 Size to 22cm. loại bỏ dầu thừa hiệu qoả. Khám phá ngay!
Xem Chi Tiết & Nhận Ưu Đãi →Theo phương trình: n CH3COOC2H5 (lý thuyết) = n CH3COOH = 0,1 (mol).
Khối lượng ester theo lý thuyết: m (lý thuyết) = 0,1 x 88 = 8,8 (gram).
Bước 4: Tính hiệu suất phản ứng:
Hiệu suất H% = (m thực tế / m lý thuyết) x 100%
H% = (6,6 / 8,8) x 100% = 75%.
Đáp số câu b: Hiệu suất phản ứng là 75%.
Câu c) Tính khối lượng rượu ethylic dư:
Số mol CH3COOH thực tế đã tham gia phản ứng = 0,1 x 75% = 0,075 (mol).
Theo phương trình: n C2H5OH đã phản ứng = n CH3COOH đã phản ứng = 0,075 (mol).
Số mol C2H5OH còn dư = 0,2 – 0,075 = 0,125 (mol).
Khối lượng C2H5OH còn dư = 0,125 x 46 = 5,75 (gram).
Đáp số câu c: Khối lượng rượu ethylic còn dư là 5,75 gram.
IV. BÀI TẬP TỰ LUYỆN VÀ MẸO TRÌNH BÀY ĐẠT ĐIỂM TỐI ĐA
Bài tập áp dụng: Cho 12 gram CH3COOH tác dụng với 11,5 gram C2H5OH với hiệu suất phản ứng là 80%. Tính khối lượng ester thu được. (Đáp số: 14,08 gram).
Lời khuyên từ giáo viên: Khi làm bài thi tuyển sinh vào 10, các em cần chú ý ghi đầy đủ điều kiện mũi tên hai chiều (<=>) và chất xúc tác H2SO4 đặc, t° cho phản ứng este hóa. Trình bày rõ ràng từng bước tính toán để không bị trừ điểm phần tự luận!