Lý thuyết Luyện tập: Anđehit – Xeton – Axit cacboxylic (mới 2022 + Bài Tập) - Hóa học 11

(1)

Bài 46: Luyện tập:

Anđehit – Xeton – Axit cacboxylic Kiến thức cần nắm vững

1. Các định nghĩa

- Anđehit là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm – CH = O (hay – CHO) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon hoặc nguyên tử hiđro. Anđehit no, mạch hở, đơn chức có công thức cấu tạo thu gọn CxH2x+1CHO (x ≥ 0) hay CTPT chung CnH2nO (n ≥ 1).

- Xeton là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm liên kết trực tiếp với hai nguyên tử cacbon.

- Axit cacboxylic là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm cacboxyl (-COOH) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon hoặc nguyên tử hiđro. Axit no, đơn chức mạch hở, tổng quát (thường gặp): CnH2n+1COOH (n ≥ 0) hay CmH2mO2 (m ≥ 1)

2. Tính chất

a) Anđehit có tính oxi hóa và tính khử - Tính oxi hóa

RCHO + H2

t ,Nio

RCH2OH - Tính khử

RCHO + 2AgNO3 + H2O + 3NH3 to

 RCOONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag↓

2RCHO + O2

t ,xto

2RCOOH b) Xeton có tính oxi hóa

R – CO – R¹ + H2

t ,Nio

R – CH(OH) – R¹ c) Axit cacboxylic có tính chất chung của axit

- Trong dung dịch, axit cacboxylic phân li thuận nghịch:

CH3COOH ⇄ H⁺ + CH3COO^-

Dung dịch axit cacboxylic làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ - Tác dụng với bazơ, oxit bazơ tạo thành muối và nước. Ví dụ:

(2)

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O 2CH3COOH + ZnO → (CH3COO)2Zn + H2O - Tác dụng với muối:

2CH3COOH + CaCO3 → (CH3COO)2Ca + H2O + CO2

- Tác dụng với kim loại trước hiđro:

2CH3COOH + Zn → (CH3COO)2Zn + H2

- Ngoài ra, axit cacboxylic tác dụng được với ancol để tạo thành este:

RCOOH + R’OH ^xt,H



RCOOR’ + H2O 3. Điều chế

a) Điều chế anđehit

- Oxi hóa ancol bậc I, được anđehit tương ứng:

RCH2OH + CuO ^t^o RCHO + Cu + H2O

- Oxi hóa metan có xúc tác thu được anđehit fomic CH4 + O2

t ,xto

HCHO + H2O

- Oxi hóa không hoàn toàn etilen là phương pháp hiện đại để sản xuất anđehit axetic 2CH2= CH2 + O2

t ,xto

 2CH3CHO b) Điều chế xeton

- Oxi hóa không hoàn toàn ancol bậc II được xeton. Ví dụ:

CH3 – CH(OH) – CH3 + CuO ^t^o CH3 – CO – CH3 + Cu + H2O - Oxi hóa không hoàn toàn cumen được axeton và phenol theo sơ đồ:

c) Điều chế axit cacboxylic

- Phương pháp lên men giấm (phương pháp cổ truyền sản xuất axit axetic) C2H5OH + O2 ^men CH3COOH + H2O

(3)

- Oxi hóa anđehit axetic:

2CH3CHO + O2

t ,xto

 2CH3COOH - Oxi hóa ankan:

2R-CH2-CH2-R’ + 5O2 ^{t ,xt}^o 2RCOOH + 2R’COOH + 2H2O - Từ metanol:

CH3OH + CO ^{t ,xt}^o  CH3COOH

Đây là phương pháp hiện đại để sản xuất axit axetic.