Tìm kiếm khái niệm hóa học

Hãy nhập vào khái niệm bất kỳ để bắt đầu tìm kiếm

Phản ứng este hóa | Khái niệm hoá học

Phản ứng este hóa là phản ứng giữa axit cacboxylic và ancol trong điều kiện nhiệt độ, có H2SO4 đặc làm xúc tác. Đặc điểm của phản ứng este là phản ứng thuận nghịch, hiệu suất phản ứng H <100%.


1. Khái niệm

Phản ứng este hóa là phản ứng giữa axit cacboxylic và ancol trong điều kiện nhiệt độ, có H2SO4 đặc làm xúc tác.

Phương trình phản ứng tổng quát: RCOOH + R'OH H2SO4, toRCOOR' + H2O

Cơ chế phản ứng:

hinh-anh-phan-ung-este-hoa-258-0

Cơ chế phản ứng este hóa theo Fiso là proton hóa và loại proton cùng với giai đoạn cộng và tách. Đầu tiên nhóm cacbonyl của axit cacboxylic bị proton hóa bởi xúc tác axit. Sau đó, ancol tấn công nucleophin yếu vào cacbon - cacbonyl. 

Từ nồng độ chất phản ứng và sơ đồ có thể dùng để xác định hằng số cân bằng K, ta có

K = [RCOOR'].[H2O]/[RCOOH].[R'OH]

Hằng số cân bằng của phản ứng este hóa theo Fiso là nhỏ hơn 4.

Thí dụ, nếu K =4 và tỉ lệ về số mol của ancol và axit cacboxylic là 1:1 thì sản phẩm este thu được cao nhất là 67%.

Nồng độ các chất tại thời điểm cân bằng khi tỉ lệ về số mol của các chất phản ứng là 1:1 và K =4 là:

[RCOOR'] = 0,67 mol/l; [H2O] = 0,67 mol/l; [RCOOH] = 0,33 mol/l; [R'OH] = 0,33 mol/l

2. Đặc điểm của phản ứng este hóa

Phản ứng este hóa có 2 đặc điểm:

- Đặc điểm thứ nhất là phản ứng cần có xúc tác, nhiệt độ và xảy ra chậm theo cả hai hướng

Thí dụ: CH3COOH + CH3CH2OH  CH3COOCH2CH3 + H2O

Khi không có xúc tác, với tỉ lệ tương đương của các chất phản ứng, nếu ở nhiệt độ phòng thì phải mất 16 năm mới đạt trạng thái cân bằng; Nếu ở 100oC phải cần 32 giời mới đạt hiệu suất 50%; nếu ở 150oC phải cần 24 giờ mới đạt hiệu suất 50%.

Phản ứng được xúc tiến nhanh nhờ chất xúc tác là ion H+ của axit H2SO4 hay HCl khan. Với phản ứng trên, dùng xúc tác là H2SO4 đặc, ở 140oC thì cần 6 giờ cho hiệu suất 67% so với lý thuyết. Lượng xúc tác H2SO4 cần từ 5-10% so với lượng ancol.

- Đặc điểm thứ hai là phản ứng thuận nghịch.

Chiều thuận là phản ứng este hóa, cần xúc tác là ion H+. Chiều nghịch là phản ứng thủy phân, cần xúc tác là axit hoặc bazo. Nếu dùng xúc tác là bazo kiềm như NaOH, KOH thì gọi là phản ứng xà phòng hóa và phản ứng xảy ra một chiều.

Phản ứng este hóa cho một hỗn hợp cân bằng giữa các chất phản ưng và các sản phẩm phản ứng.

Muốn chuyển dịch cân bằng, người ta có nhiều cách. Thí dụ, muốn chuyển dịch cân bằng theo chiều thuận, cần phải:

- Tăng nồng độ các chất phản ứng (ancol hoặc axit, thường thì tăng nồng độ ancol).

- Tách lấy một sản phẩm ra khỏi hỗn hợp phản ứng bằng cách chưng cất song song với việc tiến hành phản ứng.

Đối với chiều nghịch: Muốn cho phản ứng xảy ra hoàn toàn, cần dùng dung dịch NaOH hoặc KOH sẽ cho phản ứng xảy ra một chiều. Có thể so sánh phản ứng este hóa và phản ứng trung hòa. Hai phản ứng này đều giống nhau là sản phẩm có tạo ra nước, nhưng sự tách nước lại khác nhau.

hinh-anh-phan-ung-este-hoa-258-1

Người ta đã dùng nguyên tử đánh dấu (đồng vị O18) để khảo sát phản ứng este hóa và chứng minh được rằng oxi nặng nằm trong cấu tạo của este, còn H2O thì không có.

hinh-anh-phan-ung-este-hoa-258-2

Trong phản ứng este hóa, khả năng phản ứng của ancol và axit cacboxylic cũng thay đổi theo thứ tự sau:

HCOOH> CH3COOH> CH3CH2COOH> (CH3)2CHCOOH

CH3OH> CH3CH2OH> (CH3)2CHOH> (CH3)3COH

 

 

 

 

Total rating:

Rating: / 5 star

Các khái niệm hoá học liên quan

Hạt nhân nguyên tử

Hạt nhân nguyên tử là thành phần cấu tạo nên nguyên tử và quyết định bản chất, sự tồn tại của nguyên tử. Hạt nhân nguyên tử gồm hai loại hạt là proton mang điện tích dương, nơtron không mang điện. Khối lượng của hạt nhân xấp xỉ bằng khối lượng nguyên tử. Hạt nhân nguyên tử có trị số điện tích khác nhau đối với các nguyên tử nguyên tố hóa học khác nhau.

View more

Nhiên liệu hoá thạch

Nhiên liệu hóa thạch là các loại nhiên liệu được tạo thành qua quá trình phân hủy kỵ khí của các sinh vật chết bị chôn vùi cách đây khoảng hơn 300 triệu năm, các nguyên liệu này chứa hàm lượng carbon và hydrocarbon cao. Tùy vào môi trường và điều kiện phân hủy mà các nhiên liệu hóa thạch có thể được hình thành dưới nhiều hình thức khác nhau, từ các dải chất dễ bay hơi với tỷ số carbon hydro thấp như methane đến dầu hỏa dạng lỏng và cuối cùng là các chất không bay hơi chứa toàn carbon như than đá.

View more

Oxit

Oxit là tên gọi của hợp chất gồm 2 nguyên tố hoá học, trong đó có một nguyên tố là oxi. Ví dụ: CO2, SO2, P2O5, SO3, Fe2O3, CuO, Cao, N2O5,….

View more

Chất dẻo

Chất dẻo, hay còn gọi là nhựa polyme, là các hợp chất cao phân tử, được dùng làm vật liệu để sản xuất nhiều loại vật dụng trong đời sống hàng ngày cho đến những sản phẩm công nghiệp, gắn với đời sống hiện đại của con người. Chúng là những vật liệu có khả năng bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt, áp suất và vẫn giữ được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng.

View more

Định luật bảo toàn khối lượng

Định luật bảo toàn khối lượng hay định luật Lomonosov - Lavoisier là một định luật cơ bản trong lĩnh vực hóa học, được phát biểu như sau: "Tổng khối lượng các sản phẩm thu được đúng bằng tổng khối lượng các chất ban đầu đã tác dụng"

View more
Xem tất cả khái niệm hoá học

Interesting facts about chemistry you may not know

Interesting facts about hydrogen - the lightest element in the periodic table.

Hydrogen is the first element in the periodic system table. Hydrogen is known to be the lightest of all, the most abundant in the Universe, the essential element for life

View more

Interesting facts about helium

Helium is the first rare gas element in the periodic system table. In the Universe, it ranks second in abundance after elemental hydrogen.

View more

Interesting facts about lithium

Lithium is the alkali metal element, located in the third cell in the periodic table system. Lithium is the lightest of all solid metals and can cut a knife.

View more

Interesting Facts About Beryllium

Beryllium is the lightest alkaline earth metal. Beryllium is found in precious stones such as emeralds and aquamarine. Beryllium and its compounds are both carcinogenic.

View more

Interesting Facts About Carbon

Carbon is the non-metallic element in the sixth cell in the periodic system table. Carbon is one of the most important elements in all life, it is also known as the back.

View more