61. a) Acit cacboxylic no đơn chức là gì ? So sánh đặc điểm cấu tạo phân tử của axit cacboxylic no đơn chức với anđehit no đơn chức và rượu no đơn chức.
b) Viết công thức cấu tạo các axit cacboxylic đồng phân có cùng công thức phân tử C4H8O2. Gọi tên chúng theo danh pháp thường và danh pháp quốc tế.
62. a) Viết phương trình phản ứng (nếu có xảy ra) của axit fomic với từng chất sau: Mg, Cu, dung dịch NH3, dung dịch NaHCO3, CH3OH có chất xúc tác H2SO4 và đun nóng. Gọi tên sản phẩm
b) Bằng phản ứng hóa học, hãy chứng minh axit axetic mạnh hơn axit cacbonic, nhưng yếu hơn axit sunfuric.
63. Hãy chỉ các ý không chính xác hoặc không đầy đủ, được đặt trong dấu ngoặc của các câu sau a) Đặc điểm của phản ứng este hóa là (phản ứng thuận nghịch, phản ứng không thuận nghịch),muốn cho cân bằng chuyển dịch sang phía tạo thành este cần (cho dư một trong hai chất đầu, cho dư cả hai chất đầu).
b) Trong phản ứng este hóa, axit sunfuric đặc (chỉ có tác dụng xúc tác, chỉ có tác dụng hút nước, có cả tác dụng xúc tác và hút nước).
64. Cho 180 gam axit axetic tác dụng với 138 gam rượu etylic, có H2SO4 đặc xúc tác. Khi phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng thì 66% lượng axit axetic đã chuyển thành este. Tính tỉ lệ số mol các chất đầu đã đưa vào phản ứng và khối lượng este đã sinh ra khi phản ứng đạt tới trại thái cân bằng. Nêu các phương pháp nhằm nâng cao hiệu suất phản ứng.
65. Để trung hòa 8,8 gam một axit cacboxylic thuộc dãy đồng đẳng của axit axetic cần 100 ml dung dịch NaOH 1 M. viết các công thức cấu tạo có thể có của axit cacboxylic.
66. m gam hỗn hợp A gồm rượu n-propylic và axit propionic phản ứng vừa hết với 100 ml dung dịch NaHCO3 4,04 % (khối lượng riêng D= 1,04 g/ml).Thể tích CO2 sinh ra bằng 1/18 thể tích CO2
được tạo thành khí đốt cháy hoàn toàn cũng m gam hỗn hợp A (các thể tích khí được đo trong cùng điều kiện).
Tính giá trị m và thành phần % các chất trong hỗn hợp A.
67. Axit fomic có thể cho phản ứng tráng gương với bạc oxit trong dung dịch amoniac và phản ứng khử đồng (II) hiđroxit thành kết tủa đỏ gạch Cu2O.
Giải thích tại sao . Viết phương trình phản ứng xảy ra.
68. Hòa tan 26,8 gam hỗn hợp gồm hai axit cacboxylic no đơn chức vào nước. Chia dung dịch thành hai phần bằng nhau. Cho phần thứ nhất phản ứng hoàn toàn với bạc oxit (lấy dư) trong
dung dịch amoniac, thu được 21,6 gam bạc kim lọai. Phần thứ hai được trong hòa hoàn toàn bởi 200 ml dung dịch NaOH 1 M.
Xác định công thức cấu tạo của hai axit và tính khối lượng của chúng có trong hỗn hợp.
69. Có thể điều chế được bao nhiêu tấn axit axetic từ 100 tấn canxi cacbua (đất đèn) ? Biết canxi cacbua có chứa 4% tạp chất và giả sử các phản ứng xảy ra đều đạt hiệu suất 100%.
70. Tính khối lượng axit axetic chứa trong giấm ăn thu được khi cho lên men 1 lít rượu etylic 8o . Tính thể tích không khí (đo ở đktc.) cần dùng để lên men 100 lit rượu 8o thành giấm ăn. Biết
khối lượng riêng của rượu etylic là 0,8 g/ml, oxi chiếm 21% thể tích không khí và giả sử phản ứng lên men giấm đạt hiệu suất 100%.
71. Để xác định hàm lượng axit axetic chứa trong giấm ăn người ta lấy 10 ml giấm và thêm vào đó vài giọt phenoltalein. Nhỏ từ từ từng giọt dung dịch NaOH 1M vào dung dịch trên và lắc đều cho đến khi phenoltalein (không màu) chuyển sang màu hồng. Kết quả cho thấy cần vừa đúng 12ml dung dịch
BÀI TẬP Lớp 12
NaOH 1 M.
Tính : a) Khối lượng axit axetic chứa trong 1 lít giấm ăn.
b) Khối lượng rượu etylic đã chuyển thành lượng axit axetic đó theo phương pháp lên men giấm, giả sử phản ứng đạt hiệu suất 100%.
6. AXIT CACBOXYLICKHÔNG NO ĐƠN CHỨC
7. QUAN HỆ GIỮA HIĐROCACBON, RƯỢU, ANĐEHIT VÀ AXIT DÃY ĐỒNG ĐẲNG CỦA AXIT KHÔNG NO ĐƠN CHỨC
Là những hợp chất hữucơ mà phân tử có một nhóm cacbonyl (-COOH) liên kết với gốc hiđrocacbon không no.
CH2=CH – COOH Axit acrylic
CH2= C(CH3)COOH Axit metacrylic CH3(CH2)7 -CH=CH-(CH2)7-COOH Axit ôlêic
Ngoài tính chất của axit hữu cơ còn thể hiện tính không no của gốc hiđrocacbon 1. TÍNH AXIT
SỰ ĐIỆN LI
CH2=CHCOOH CH2=CHCOO- + H+ TÁC DỤNG VỚI KM LOẠI (tốt là kim loại hoạt động)
2CH2= CHCOOH + Mg > (CH2= CHCOO)2Mg + H2 TÁC DỤNG VỚI BAZƠ VÀ OXIT BAZƠ
CH2= CHCOOH + NaOH > CH2= CHCOONa + H2O PHẢN ỨNG VỚI MUỐI
2CH2= CHCOOH + CaCO3 > (CH2= CHCOO)2Ca + H2O + CO2
2. TÁC DỤNG VỚI RƯỢU (este hóa)
CH2=CHCOOH + CH3CH2OH CHH2SO4,đđ, t0 2=CHCOOCH2CH3 + H2O
3. PHẢN ỨNG CỘNG CH2 = CHCOOH + Br2 > CH2BrCHBrCOOH
Axit2,3-Đibrom propionic CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH +H2 Ni t> CH3(CH2)7CH2 CH2(CH2)7COOH
axit ôlêic axit stearic 4. TRÙNG HỢP
nCH2=CHCOOH xt,t0, p * CH2-CH * COOH n
BÀI TẬP LUYỆN TẬP
72. a) Axit cacboxylic không no đơn chức là gì ?
b) Viết công thức cấu tạo các axit cacboxylic không no đơn chức có cùng công thức phân tử C4H6O2. Axit nào (trong số các axit trên) có đồng phân cis – trans ? Viết công thức cấu tạo không gian của chúng.
73. Cho 10,9 gam hỗn hợp gồm axit acrylic và axit acrylic và axit propionic phản ứng hoàn toàn với Na, thu được 1,68 lit khí (đo ở đktc.). Người ta thực hiện phản ứng cộng H2 vào axit acrylic có trong hỗn hợp để chuyển tòan bộ hỗn hợp thành axit propionic. Tính tổng khối lượng axit propionic thu được và thể tích khí H2 cần dùng (đo ở đktc.), giả sử phản ứng cộng H2 xảy ra hoàn toàn.
74. a) Tính khối lượng axit metacrylic và rượu metylic cần dùng để điều chế 150 gam metylmetacrylat, giả sử phản ứng este hóa đạt hiệu suất 60%.
b) Lượng metyl metacrylat ở trên được đem thực hiện phản ứng trùng hợp. Tính khối lượng polimetyl metacrylat sinh ra, giả sử hiệu suất phản ứng trùng hợp đạt 90%.
75. 3,15 gam hỗn hợp gồm axit acrylic, aixit propionic và axit axetic làm mất màu hoàn toàn dung dịch chứa 3,2 gam brom. Để trung hòa hoàn toàn 3,15 gam cũng hỗn hợp trên cần 90 ml dung dịch NaOH 0,5 M. Tính khối lượng của từng axit trong hỗn hợp.
76. a) Tính thể tích khí etilen (đo ở đktc.) cần dùng để điều chế được 1 tấn axit axetic. Giả sử rằng hiệu suất các phản ứng đều đạt 100%.
b) Tính thể tích axetilen (đo ở đktc.) cần dùng để điều chế 45 tấn anđehit axetic 98%, giả sử phản ứng đạt hiệu suất 100%.
c) Lượng anđehit axetic nêu trên được oxi hóa tiếp thành axit axetic bằng oxi không khí và chất xúc tác. Tính khối lượng axit axetic thu được và thể tích không khí (đo ở đktc.) cần cho phản ứng ; biết oxi chiếm 21% thể tích không khí và giả sử phản ứng đạt hiệu suất 100%.
77. Đốt cháy hoàn toàn 0.44g một axit hữu cơ, sản phẩm cháy được hấp thu hoàn toàn vào bình 1 đựng P2O5
và bình đựng dung dịch KOH. Sau thí nghiệm thấy khối lượng bình 1 tăng 0.36g và bình 2 tăng 0.88g.
Mặt khác để phản ứng hết với 0.05mol axit cần dùng 250ml dung dịch NaOH 0.2M. Xác định công thức phân tử, viết các công thức cấu tạo của axit.
78. Đốt cháy hoàn toàn 4.38g một axit no, mạch thẳng E thu được 4.032(l) khí CO2(đkc) và2.7g H2O
a.
Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của chất E.b.
Từ chất E hãy viết phương trình tổng hợp một loại tơ sợi poliamit đã học .BÀI TẬP Lớp 12
79. A là chất hữu cơ mạch hở chứa C ,H ,O . Chất A có nguồn gốc từ thực vật và rất thường gặp trong đời sống . Lấy cùng số mol của A cho phản ứng hết với Na2CO3 hay với Na thu được số mol CO2 bằng3/4 số mol H2 . Biết phân tử lượng của A là 192 đvC .Số nguyên tử oxi của A nhỏ hơn 3 . Xác định CTCT của A biết rằng A có mạch chính đối xứng và không bị oxi hóa bởi CuO nung nóng .
80. Hỗn hợp A gồm một axit no đơn chức và hai axit không no đơn chức chứa một liên kết đôi , kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng .Cho A tác dụng hoàn toàn với 150ml dd NaOH 2M . Để trung hòa vừa hết lượng NaOH dư cần thêm vào 100ml dd HCl 1M , được dd D . Cô cạn cẩn thận D được 22,89 gam chất rắn khan .Mặt khác đốt cháy hoàn toàn A rồi cho toàn bộ sản phẩm chaý hấp thụ hết vào bình đựng lượng dư dd NaOH đặc ,khối lượng bình tăng thêm 26,72gam .Xác định CTCT có thể có của từng axit và tính khối lượng của chúng trong hỗn hợp A .
81. Một axit A mạch hở , không phân nhánh và có CTPT ( C3H5O2)n . a. xác định n và viết CTCT cấu tạo của A
b. Từ một chất B có CTPT CxHyBrz , chọn x , y , z thích hợp để từ B điều chế được A.
Viết các PTPU xảy ra ( các chất vô cơ , điều kiện cần thiết coi như có đủ )
8. MỘT SỐ TỔNG KẾT VỀ AXIT CACBOXYLIC
Axit cacboxylic là hợp chất hữu cơ có nhóm cacboxyl (-COOH) gắn vào gốc hIđrocacbon, nguyên tử hyđro hoặc trực tiếp liên kết với nhau.
Dạng chức: R(COOH)a hay CnH2n+2-2k-a(COOH)a
ì ³ ï ³í ï ³ỵ
n 0 nguyên a 1 nguyên k 0 nguyên Dạng phân tử: CnH2n+2-2DO2a Trong đó a là số nhóm chức; D= a + số
p
1. PHÂN LOẠITHEO SỐ LƯỢNG NHÓM CHỨC
Axit cacboxylic đơn chức (axit monocacboxylic) – chứa một nhóm cacboxyl như CH3COOH
Axit cacboxylic đa chức – có từ 2 nhóm cacboxyl trở lên như HOOC –COOH (axit oxalic); HOOC-CH2 -COOH (axit malonic)
THEO GỐC HIDRÔCACBON
Axit cacboxylic no – mạch cacbon không chứa liên kết
p
như CH3CH2COOH, C6H11COOHAxit cacboxylic thơm – nhóm (-COOH) gắn trực tiếp vào vòng benzene như axit benzoic C6H5COOH, Axit terephtalic C6H4(COOH)2
Axit không no – mạch cacbon của gốc có chứa liên kết bội như axit Acrylic CH2=CHCOOH 2. GỌI TÊN
TÊN THƯỜNG (Theo bảng sau)
TÊN QUỐC TẾ tên hyđrocacbon tương ứng (tên IUPAC) + OIC, khi đánh số mạch cacbon phải ưu tiên nhóm (–COOH).
Bảng một số tên thường gọi của các axit hay gặp
Công thức Tên thông dụng Tên IUPAC
H-COOH Axit fomic Axit metanoic
CH3COOH Axit Axetic Axit Etanoic CH3CH2COOH Axit Propionic Axit propanonic (CH3)2CHCOOH Axit izobutyric Axit 2-metylpropanoic CH2=CH-COOH Axit Acrylic Axit propenoic CH2=C(CH3)COOH Axit metacrylic Axit 2-metylpropenoic
HOOC-COOH Axit Oxalic Axit Etanđioic HOOC-CH2-COOH Axit Malonic Axit Propanđioic HOOC(CH2)2COOH Axit Sucxinic Axit Butanđioic HOOC(CH2)3COOH Axit Glutaric Axit Pentanđioic HOOC(CH2)4COOH Axit Ađipic Axit Hexađioic HOOC-CH=CH-COOH Axit Maleic-dạng, cis Axit Butenđioc C6H5-COOH Axit Benzoic
BAỉI TAÄP Lụựp 12
Teõn moọt soỏ axit beựo
Coõng thửực phaõn tửỷ Coõng thửực caỏu taùo Teõn thoõng duùng C15H31COOH CH3(CH2)14COOH Axit Panmitic C17H35COOH CH3(CH2)16COOH Axit stearic C17H33COOH CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH Axit Oleic C17H31COOH CH3(CH2)4CH=CH-CH2
-CH=CH(CH2)7COOH
Axit Linoleic
3. TÍNH CHAÁT HOÙA HOẽC
Sệẽ PHAÂN LY TRONG NệễÙC taùo cation H+ (baỷn chaỏt laứ tửụng taực vụựi nửụực taùo H3O+).
RCOOH ơắắắắđ RCOO- + H+
RCOOH + H2O ơắắắắđ RCOO- + H3O+
Do dung dũch coự chửựa cation H+ neõn axit cacboxylic cuừng seừ theồ hieọn caực tớnh chaỏt nhử moọt dung dũch axit voõ cụ – chaỳng haùn taực duùng vụựi kim loaùi, oxit kim loaùi, muoỏi cuỷa axit yeỏu hụn …
TAÙC DUẽNG VễÙI KIM LOAẽI ủửựng trửụực hiủro trong daừy ủieọn hoaự taùo muoỏi vaứ giaỷi phoựng hyủro.
Mg + RCOOH ắắđ (RCOO)2Mg + H2O
2 R(COOH)a + 2a Na ắắđ 2R(COONa)a + a H2O
TAÙC DUẽNG VễÙI MOÄT SOÁ OXIT KIM LOAẽI taùo muoỏi vaứ nửụực.
2 R(COOH)a + a Na2O ắắđ 2 R(COONa)a + 2a H2O 2R(COOH)a + a CaO ắắđ
[
R(COO) Caa]
2 a + a H2OPhaỷn ửựng naứy coự theồ duứng ủeồ chửựng minh sửù toàn taùi cuỷa nhoựm chửực (-COOH) TAÙC DUẽNG VễÙI MUOÁI CUÛA AXIT YEÁU (muoỏi cacbonat, hiủrocacbonat…)
Khi cho axit dử phaỷn ửựng vụựi muoỏi cacbonat seừ thu ủửụùc khớ CO2 (coự hieọn tửụùng suỷi boùt khớ), neỏu axit khoõng dử thỡ coự theồ thu ủửụùc muoỏi hyủrocacbonat. Neỏu duứng muoỏi hyủrocacbonat thỡ chaộc chaộn coự CO2 thoaựt ra. Phaỷn ửựng coự theồ duứng laứm daỏu hieọu ủeồ nhaọn bieỏt nhoựm (-COOH).
2CH3COOH + 2CaCO3 ắắđ (CH3COO)2Ca + Ca(HCO3)2
2CH3COOH + CaCO3 ắắđ (CH3COO)2Ca + CO2 ư + H2O R(COOH)a + a NaHCO3 ắắđ R(COONa)a + a CO2ư + a H2O TAÙC DUẽNG VễÙI BAZễ taùo muoỏi vaứ nửụực.
2H-COOH + Cu(OH)2¯ ắắđ (H-COO)2Cu + 2H2O R(COOH)a + a NaOH ắắđ R(COONa)a + a H2O
2R(COOH)a + a Ba(OH)2 ắắđ
[
R(COO) Baa]
2 a + 2a H2O(Chổ moọt soỏ axit maùnh mụựi taực duùng vụựi bazụ khoõng tan, thửụứng hay xeựt phaỷn ửựng vụựi kieàm).
PHAÛN ệÙNG HOAÙ ESTE (taực duùng vụựi rửụùu taùo este)
PHAÛN ệÙNG COÄNG VễÙI HiẹROCACBON KHOÂNG NO (xuực taực H+), taùo este.
Coự ửựng duùng thửùc teỏ laứ phaỷn ửựng coọng vaứo ankin taùo este khoõng no, tửứ ủoự truứng hụùp ủeồ toồng hụùp polieste hay poliancol.
CH3COOH + HC º CH ắắđH+ CH3COOCH = CH2 (Vinyl axetat)
Tửứ vinyl axetat truứng hụùp taùo polivinylaxetat (P.V.A), sau ủoự thuyỷ phaõn saỷn phaồm naứy seừ thu ủửụùc polivinylic
4. ẹIEÀU CHEÁ AXIT HệếU Cễ
CAÙC PHệễNG PHAÙP CHUNG (oxihoựa andehit, rửụùu; thuỷy phaõn ester) PHệễNG PHAÙP ẹIEÀU CHEÁ RIEÂNG AXIT AXETIC
Trong phoứng thớ nghieọm
2 CH3COONa + H2SO4 ắắđ 2 CH3COOH + Na2SO4
Trong công nghiệp
Tổng hợp từ axetilen hoặc từ etilen phương pháp này gồm hai giai đoạn chính
Tổng hợp axetanđehit từ C2H2 (điều chế từ CaC2 hoặc CH4), hoặc từ khí etylen ( từ crackinh dầu mỏ) CH º CH + H2O HgSO04
80C
¾¾¾® CH3-CH=O Hoặc
2CH2 = CH2 + O2 PdCl / CuCl02 2
100 ,30C at
¾¾¾¾¾® CH3-CH=O
Oxi hoá axetanddehit bằng oxi không khí, nhờ xúc tác (muối mangan) 2CH3- CH=O + O2
3 2 0
(CH COO) Mn, 70C
¾¾¾¾¾¾¾® 2 CH3- COOH Tổng hợp từ butan
Oxi hoá butan bằng oxi không khí nhờ xúc tác muối mangan hoặc coban CH3CH2 – CH2CH3 + 2,5 O2 0xt
180 , 50atC
¾¾¾¾¾® 2 CH3COOH Lên men giấm (dung dịch etanol loãng < 10%)
CH3- CH2 – OH + O2 ¾¾¾Men® CH3 – COOH + H2O Chưng khan gỗ
2 CH3COONa + H2SO4 ¾¾® 2 CH3COOH + Na2SO4
9. MỘT SỐ LƯU Ý KHI GIẢI TOÁN AXIT CACBOXYLIC
1) Dạng chức: R(COOH)a hay CnH2n+2-2k-a(COOH)a
ì ³ ï ³í ï ³ỵ
n 0 nguyên a 1 nguyên k 0 nguyên
2) Khi chuyển hoá axit thành muôùi, nếu biết khối lượng trước và sau phản ứng thì nên dùng nhận xét về sự tăng giảm khối lượng để tính số mol phản ứng. Chẳng hạn cứ 1 mol nhóm (-COOH) chuyển thành (- COONa) thì khối lượng tăng thêm 22 gam.
3) Khi axit tác dụng với Na mà n H2 = ½ n axít thì đó làaxit đơn chức.
4) Tương tư khi tác dụng với NaHCO3 nếu n CO2 = n axit thì đó là axit đơn chức.
5) Khi cho axit cacboxylic mạch hở tác dụng với dung dịch brôm , hidrô thì tỷ lệ mol của các chất đó với n axit là số liên kết pi trong phân tử axit.
6) Có thể tìm công thức axit qua M muối.
7) Cho axit tác dụng vơi NaOH, sau đó cô cạn thu được chất rắn phải lưu ý có thể còn NaOH dư.
8) Đốt cháy một axit có n CO2 = n H2O thì đó là axit no đơn chức.
9) Khi xác định công thức cấu tạo axit mà không cho biết gì thêm thì nên gọi công thức là R(COOH)n. 10) Khi một chất tác dụng được với Na tạo H2 và tác dụng được với NaHCO3 tạo CO2 mà n H2 = n CO2 thì suy
ra có số nhóm –OH = n –COOH.