Chào các em, đây là một bài tập cơ bản và rất hay gặp trong chương Este – Lipit. Dạng bài toán này yêu cầu chúng ta phải nắm vững bản chất phản ứng, cách tính toán theo phương trình và đặc biệt là xác định đúng thành phần của “chất rắn khan” sau khi cô cạn.

Chúng ta hãy cùng nhau phân tích và giải quyết bài toán này một cách cẩn thận nhé.

Bước 1: Viết phương trình hóa học của phản ứng xà phòng hóa.
Phản ứng giữa etyl axetat (một este) và natri hiđroxit (NaOH, một kiềm) là phản ứng thủy phân trong môi trường kiềm, hay còn gọi là phản ứng xà phòng hóa. Sản phẩm tạo ra là muối natri axetat và rượu etylic.

Công thức của etyl axetat là \(CH_3COOC_2H_5\).

Phương trình hóa học như sau:
\[CH_3COOC_2H_5 + NaOH \rightarrow CH_3COONa + C_2H_5OH\]

Bước 2: Tính số mol các chất tham gia phản ứng.
Để biết phản ứng diễn ra như thế nào, chúng ta cần tìm số mol của từng chất ban đầu.

– Đối với etyl axetat (\(CH_3COOC_2H_5\)):

Phân tử khối của etyl axetat: \(M_{CH_3COOC_2H_5} = 12 \times 4 + 1 \times 8 + 16 \times 2 = 88\) g/mol.

Số mol etyl axetat là:
\[n_{CH_3COOC_2H_5} = \frac{m}{M} = \frac{8,8}{88} = 0,1 \text{ mol}\]

– Đối với natri hiđroxit (NaOH):

Thể tích dung dịch: \(V_{dd NaOH} = 200 \text{ ml} = 0,2 \text{ lít}\).

Số mol NaOH là:
\[n_{NaOH} = C_M \times V = 0,2 \times 0,2 = 0,04 \text{ mol}\]

Bước 3: So sánh tỉ lệ mol và xác định chất còn dư.
Dựa vào phương trình hóa học ở Bước 1, ta thấy tỉ lệ mol phản ứng giữa etyl axetat và NaOH là 1:1.

Ta có:

Số mol etyl axetat: \(n_{CH_3COOC_2H_5} = 0,1\) mol

Số mol NaOH: \(n_{NaOH} = 0,04\) mol

So sánh hai giá trị này, ta thấy \(n_{NaOH} (0,04 \text{ mol}) < n_{CH_3COOC_2H_5} (0,1 \text{ mol})\).
Điều này có nghĩa là NaOH sẽ phản ứng hết, còn etyl axetat sẽ còn dư. Do đó, mọi tính toán về sản phẩm tạo thành phải dựa vào số mol của chất đã phản ứng hết, tức là NaOH.

Bước 4: Xác định thành phần của chất rắn khan.
Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, dung dịch thu được sẽ chứa:

– Sản phẩm: muối natri axetat (\(CH_3COONa\)) và rượu etylic (\(C_2H_5OH\)).

– Chất dư: etyl axetat (\(CH_3COOC_2H_5\)).

– Dung môi: nước (\(H_2O\)).

Khi “cô cạn dung dịch”, các chất lỏng, dễ bay hơi sẽ bị hóa hơi và bay đi. Trong trường hợp này là: rượu etylic, etyl axetat dư và nước.

Chất không bay hơi, tồn tại ở dạng rắn trong điều kiện thường là muối natri axetat (\(CH_3COONa\)).

Vậy, “chất rắn khan” thu được chỉ có natri axetat (\(CH_3COONa\)).

Bước 5: Tính khối lượng chất rắn khan.
Theo phương trình hóa học, số mol natri axetat tạo thành bằng số mol NaOH đã phản ứng.
\[n_{CH_3COONa} = n_{NaOH} = 0,04 \text{ mol}\]

Tiếp theo, ta tính phân tử khối của natri axetat (\(CH_3COONa\)):

\(M_{CH_3COONa} = 12 \times 2 + 1 \times 3 + 16 \times 2 + 23 = 82\) g/mol.

Khối lượng chất rắn khan thu được là:
\[m_{\text{rắn}} = m_{CH_3COONa} = n \times M = 0,04 \times 82 = 3,28 \text{ gam}\]

Đáp số:

Vậy, khối lượng chất rắn khan thu được sau khi cô cạn dung dịch là 3,28 gam.

Các em lưu ý nhé, điểm mấu chốt của bài này là xác định đúng chất nào còn dư và thành phần của chất rắn khan. Nếu NaOH dư thì chất rắn khan sẽ bao gồm cả muối tạo thành và NaOH dư. Nhưng trong bài này, este dư và bay hơi khi cô cạn nên không được tính vào khối lượng chất rắn. Chúc các em học tốt