Title CARBOXYLIC ACID - GV.docx ✅

CARBOXYLIC ACID A. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM I. KHÁI NIỆM, DANH PHÁP 1. Khái niệm: Là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm carboxyl (-COOH) liên kết trực tiếp với nguyên tử carbon hoặc với nguyên tử hydrogen. * VD: H-COOH ; CH 3 -COOH... - Nhóm -COOH là nhóm chức của carboxylic acid. - Acid no, đơn, mạch hở: C n H 2n+1 COOH (n ≥ 0) Hoặc C m H 2m O (m ≥ 1) 2. Danh pháp * Tên thông thường : Liên quan đến nguồn gốc tìm ra chúng. - Ví dụ: H-COOH (formic acid); CH 3 COOH (acetic acid); C 2 H 5 COOH (propionic acid); CH 2 =CH-COOH (acrylic acid); HOOC-COOH (oxalic acid); C 6 H 5 COOH (benzoic acid)... * Tên thay thế : Tên carboxylic acid = Số chỉ vị trí nhánh – tên nhánh - tên mạch C chính (bỏ e) + oic + acid - Ví dụ: H-COOH: methanoic acid CH 3 COOH: ethanoic acid * Lưu ý: Cách chọn mạch carbon chính và cách đánh số nguyên tử C ở mạch chính, bắt đầu từ nguyên tử C của nhóm chức -COOH là nguyên tử C số 1. - Ví dụ: 4321 332()   CHCHCHCHCOOH → 3-methylbutanoic acid 32123CHCCHCOOH → 2-methylpropenoic acid II. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO * Đặc điểm cấu tạo: - Nhóm carboxyl (-COOH) là sự kết hợp bởi nhóm carbonyl (>C=O) và nhóm hydroxyl (- OH). - Nhóm –OH và nhóm >C=O lại có ảnh hưởng qua lại lẫn nhau: R C O O H Sự dịch chuyển electron trong nhóm carboxyl III. TÍNH CHẤT VẬT LÍ - Trạng thái: là chất lỏng hoặc rắn ở điều kiện thường - Nhiệt độ sôi của các acid tăng theo chiều tăng của phân tử khối và cao hơn nhiệt độ sôi của các alcohol có cùng số nguyên tử C. Giải thích: + Acid có liên kết hydrogen bền hơn alcohol. - Tính tan: Độ tan của các acid giảm dần theo chiều tăng của phân tử khối. Trong đó carboxylic acid có PTK thấp như formic acid, acetic acid,...tan vô hạn trong nước. - Mỗi acid có vị chua riêng: acetic acid có vị chua của giấm, oxalic acid tạo vị chua của me, citric acid tạo vị chua của chanh,... IV. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1. Tính acid yếu a) Trong dung dịch, carboxylic acid phân li thuận nghịch: - Ví dụ: R-COOH   R-COO - + H + => Dung dịch carboxylic acid làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ b) Tác dụng với base, oxide base tạo thành muối và nước + Ví dụ: CH 3 COOH + NaOH  CH 3 COONa + H 2 O 2CH 3 COOH + Ca(OH) 2  (CH 3 COO) 2 Ca + 2H 2 O 2CH 3 COOH + Na 2 O  2CH 3 COONa + H 2 O 2CH 3 COOH + MgO  (CH 3 COO) 2 Mg + H 2 O c) Tác dụng với muối: 2CH 3 COOH + CaCO 3  (CH 3 COO) 2 Ca + CO 2 ↑ + H 2 O Calcium acetate d) Tác dụng với kim loại ( đứng trước H…) 2CH 3 COOH + Mg  (CH 3 COO) 2 Mg + H 2 ↑ 2. Phản ứng thế nhóm -OH (phản ứng ester hóa) RCOOH + R’OH 0 24dHSO,t   RCOOR’ + H 2 O - Ví dụ: o 24HSO,ñaëc,t 325325 |||| CHCOHCHOH CHCOCH O O acetic acid ⇀ ↽ ethylic alcohol ethylic acetate → Phản ứng thuận nghịch, xúc tác H 2 SO 4 đặc. → Ester sinh ra thường ít tan trong nước, nhẹ hơn nước, nổi lên trên và thường có mùi thơm đặc trưng. 3. Phản ứng đặc trưng của fomic acid (HCOOH) a. Làm mất màu dung dịch Br 2 22HCOOHBrCO2HBr b. Tham gia phản ứng tráng bạc HCOOH +2AgNO 3  + H 2 O + 4NH 3   → (NH 4 ) 2 CO 3  + 2Ag↓ + 2NH 4 NO 3 V. ACETIC ACID - Công thức phân tử: C 2 H 4 O 2 - Công thức cấu tạo: CH 3 -COOH
- Phân tử khối: 60 (g/mol) 1. Tính chất vật lí: Acetic acid là chất lỏng, không màu, vị chua, có mùi đặc trúng, sôi ở 118 o C, tan vô hạn trong nước, khối lượng riêng là 1,045 g/mL (ở 25 °C). Giấm ăn có chứa acetic acid với nồng độ thường từ 2% đến 5%. 2. Tính chất hóa học a. Acetic acid có đầy đủ tính chất hóa học của một carboxylic acid. b. Phản ứng cháy - Acetic acid cháy trong khí oxygen tạo thành khí carbon dioxide và hơi nước: CH 3 COOH + 2O 2 ot 2CO 2 +2H 2 O IV. ĐIỀU CHẾ 1. Phương pháp lên men giấm - Acetic acid dùng để sản xuất giấm được điều chế từ ethylic alcohol loãng bằng phương pháp lên men giấm C 2 H 5 OH +O 2 Men giaám CH 3 COOH+H 2 O 2. Oxi hoá alkane - Tổng quát: 2R –CH 2 -CH 2 -R 1 + 5O 2 0xt, t 2R-COOH + 2R 1 -COOH + 2H 2 O - Ví dụ: o xt 2180Cp3223,322CHCHCHCH4CHCOOH 2HO5O 2. Ứng dụng - Acetic acid là một trong những hoá chất được sử dụng phổ biến trong công nghiệp và đời sống. Acetic acid được sử dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm, dùng làm nguyên liệu đầu để sản xuất nhiều sản phẩm khác nhau như dược phẩm, phẩm nhuộm, tơ nhân tạo, chất dẻo,...
B. BÀI TẬP CHUYÊN ĐỀ 1. Bài tập vận lí thuyết Bài 1: Trong các chất sau: C 2 H 5 OH, CH 3 COOH, CH 3 CH 2 CH 2 OH, CH 3 CH 2 COOH. Chất nào tác dụng được với Na; NaOH; Mg; CaO? Viết phương trình hóa học. Hướng dẫn - Các chất tác dụng được với Na: 2C 2 H 5 OH + 2Na → 2C 2 H 5 ONa + H 2 2CH 3 COOH + 2Na → 2CH 3 COONa + H 2 2CH 3 CH 2 CH 2 OH + 2Na → 2CH 3 CH 2 CH 2 ONa + H 2 2CH 3 CH 2 COOH + 2Na → 2CH 3 CH 2 COONa + H 2 - Tác dụng với NaOH: CH 3 COOH + NaOH → CH 3 COONa + H 2 O CH 3 CH 2 COOH + NaOH → CH 3 CH 2 COONa + H 2 O - Tác dụng với Mg: 2CH 3 COOH + Mg → (CH 3 COO) 2 Mg + H 2 2CH 3 CH 2 COOH + Mg → (CH 3 CH 2 COO) 2 Mg + H 2 - Tác dụng với CaO: 2CH 3 COOH + CaO → (CH 3 COO) 2 Ca + H 2 O 2CH 3 CH 2 COOH + CaO → (CH 3 CH 2 COO) 2 Ca + H 2 O Bài 2.Viết PTHH của các phản ứng xảy ra (nếu có) khi cho HCOOH lần lượt tác dung với các chất sau: NaOH, Mg, CaO, CaSO 4 , C 2 H 5 OH (t o , xt H 2 SO 4 đặc ). HCOOH có khả năng tham gia phản ứng tráng bạc không? Tại sao? Nếu có hãy viết PTHH của phản ứng xảy ra. Hướng dẫn HCOOH + NaOH → HCOONa + H 2 O 2HCOOH + Mg → (HCOO) 2 Mg + H 2 2HCOOH + CaO → (HCOO) 2 Ca + H 2 O HCOOH + C 2 H 5 OH o24t, xt HSO  HCOOC 2 H 5 + H 2 O Bài 3. Cho các chất sau: Mg, BaO, KOH, MgCl 2 , NaHCO 3 , Na 2 CO 3 , Cu, CuS. Viết phương trình hoá học xảy ra (nếu có) khi cho mỗi chất trên tác dụng với acetic acid. Hướng dẫn 2CH 3 COOH + Mg → (CH 3 COO) 2 Mg + H 2 2CH 3 COOH + BaO → (CH 3 COO) 2 Ba + H 2 O CH 3 COOH + KOH → CH 3 COOK + H 2 O CH 3 COOH + NaHCO 3 → CH 3 COONa + H 2 O + CO 2 2CH 3 COOH + Na 2 CO 3 → 2CH 3 COONa + H 2 O + CO 2 Bài 4. Trong ấm đun nước nóng hoặc phích đựng nước nóng xuất hiện lớp cặn có thành phần chính là CaCO 3 và MgCO 3 . Có thể dùng giấm ăn để xử lí lớp cặn này. Em hãy giải thích vì sao? Hướng dẫn Trong ấm đun nước nóng hoặc phích đựng nước nóng xuất hiện lớp cặn có thành phần chính là CaCO 3 và MgCO 3 . Có thể dùng giấm ăn để xử lí lớp cặn này vì acetic acid trong giấm ăn sẽ tác dụng với CaCO 3 và MgCO 3 làm tan cặn 2CH 3 COOH + CaCO 3 → (CH 3 COO) 2 Ca + CO 2 + H 2 O 2CH 3 COOH + MgCO 3 → (CH 3 COO) 2 Mg + CO 2 + H 2 O