Vị chua của giấm và các loại quả như khế, chanh, táo, me, … đều được tạo bởi carboxylic acid. Vậy carboxylic acid chứa nhóm chức nào và có các tính chất đặc trưng gì?
Vị chua của giấm và các loại quả như khế, chanh, táo, me, … đều được tạo bởi carboxylic acid. Vậy carboxylic acid chứa nhóm chức nào và có các tính chất đặc trưng gì?
Nhiều carboxylic acid tồn tại trong tự nhiên. Hãy nhận xét đặc điểm chung về cấu tạo của các carboxylic acid dưới đây:
Thảo luận (2)Hướng dẫn giảiTham khảo:
(Trả lời bởi Nguyễn Việt Dũng)
Carboxylic acid là các hợp chất hữu cơ trong phân tử có nhóm –COOH liên kết với nguyên tử carbon (trong gốc hydrocarbon hoặc –COOH) hoặc nguyên tử hydrogen.
Viết các công thức cấu tạo và gọi tên theo danh pháp thay thế của các acid có công thức C4H9COOH.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải
Viết công thức cấu tạo của các carboxylic acid có tên gọi dưới đây:
a) pentanoic acid; b) but – 3 – enoic acid;
c) 2 – methylbutanoic acid; d) 2,2 – dimethylpropanoic acid.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải
Tại sao trong các hợp chất hữu cơ có phân tử khối xấp xỉ nhau dưới đây, carboxylic acid có nhiệt độ sôi cao nhất?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiTham khảo:
(Trả lời bởi Nguyễn Việt Dũng)
- Phân tử carboxylic acid chứa nhóm carboxyl phân cực. Các phân tử carboxylic acid liên kết hydrogen với nhau tạo thành dạng dimer hoặc dạng liên phân tử.
- Ví dụ :
- Do vậy, carboxylic acid có nhiệt độ sôi cao hơn so với hydrocarbon, alcohol, hợp chất carbonyl có phân tử khối tương đương.
Trong dung dịch nước, carboxylic acid phân li không hoàn toàn theo cân bằng:
Hằng số cân bằng của phương trình phân li một số carboxylic acid được cho trong Bảng 24.3.
Hãy nhận xét về khả năng phân li của carboxylic acid. Chúng là các acid mạnh hay yếu và có các phản ứng đặc trưng nào?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiTham khảo:
(Trả lời bởi Nguyễn Việt Dũng)
- Trong dung dịch nước, chỉ một phần nhỏ carboxylic acid phân li thành ion, vì vậy carboxylic là những acid yếu. Tuy nhiên, chúng thể hiện đầy đủ các tính chất của một acid:
+ Tác dụng với kim loại đứng trước hydrogen trong dãy hoạt động hoá học của kim loại và giải phóng khí hydrogen.
+ Tác dụng được với các base và basic oxide để tạo thành muối và nước.
+ Tác dụng được với một số muối.
Chuẩn bị: dung dịch acetic acid 10%, dung dịch Na2CO3 10%, bột Mg; ống nghiệm, giấy quỳ.
Tiến hành:
1. Phản ứng với chất chỉ thị:
Nhỏ một giọt dung dịch acetic acid 10% lên mẩu giấy quỳ.
Quan sát và mô tả sự thay đổi màu sắc của giấy quỳ.
2. Phản ứng với kim loại:
- Cho 1 – 2 mL dung dịch acetic acid 10% vào ống nghiệm (1).
- Thêm tiếp một ít bột Mg vào ống nghiệm (1).
Quan sát và mô tả hiện tượng xảy ra trong ống nghiệm (1).
3. Phản ứng với muối:
- Cho 1 – 2 mL dung dịch Na2CO3 10% vào ống nghiệm (2).
- Thêm tiếp 1 – 2 mL dung dịch acetic acid 10% vào ống nghiệm (2).
Thực hiện yêu cầu sau:
a) Quan sát và mô tả hiện tượng xảy ra trong ống nghiệm (2).
b) Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm trên và giải thích hiện tượng.
Thảo luận (2)Hướng dẫn giảiTham khảo:
(Trả lời bởi Nguyễn Việt Dũng)
1. Quỳ tím chuyển sang màu đỏ vì acetic acid có tính acid.
2. Kim loại tan dần tạo thành dung dịch màu không màu và có khí không màu thoát ra.
- Mg + 2CH3COOH → (CH3COO)2Mg + H2
3. Tạo dung dịch không màu và có khí thoát ra.
- 2CH3COOH + Na2CO3 → 2CH3COONa + CO2 + H2O
Viết phương trình hoá học phản ứng giữa acetic acid với các chất sau:
a) Ca; b) Cu(OH)2; c) CaO; d) K2CO3.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia) 2CH3COOH + Ca → (CH3COO)2Ca + H2 ↑
b) CH3COOH + Cu(OH)2 → (CH3COO)2Cu + H2O
c) 2CH3COOH + CaO → (CH3COO)2Ca + H2O
d) 2CH3COOH + K2CO3 → 2CH3COOK + CO2 + H2O
(Trả lời bởi Quoc Tran Anh Le)
a) Khi có cặn màu trắng (thành phần chính là CaCO3) bám ở đáy ấm đun nước, vòi nước, thiết bị vệ sinh,... có thể dùng giấm để loại bỏ các vết cặn này. Hãy giải thích.
b) Các đồ vật bằng đồng sau một thời gian để trong không khí thường bị xỉn màu, dùng khăn tẩm một ít giấm rồi lau các đồ vật này, chúng sáng bóng trở lại. Hãy giải thích.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia, Vì thành phần chính của giấm là acid CH3COOH, giấm này có thể tác dụng với cặn trắng tạo chất rắn dễ tẩy rửa, lau chùi hơn.
\(PTHH:2CH_3COOH+CaCO_3\rightarrow\left(CH_3COO\right)_2Ca+CO_2\uparrow+H_2O\)
b, Đồ đồng bị xỉn màu do lớp đồng ngoài của đồ đồng đã bị oxi hoá. Giấm là dung dịch acetic acid có nồng độ 2 – 5% do đó có thể phản ứng với lớp gỉ đồng này và làm sạch chúng. Do đó dùng khăn tẩm một ít giấm rồi lau các đồ vật bằng đồng sẽ giúp chúng sáng bóng trở lại.
\(Cu+\dfrac{1}{2}O_2\rightarrow\left(t^o\right)CuO\\ CuO+2CH_3COOH\rightarrow\left(CH_3COO\right)_2Cu+H_2O\)
(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)
Điều chế ethyl acetate trong phòng thí nghiệm được tiến hành như sau:
- Cho khoảng 2 mL ethanol và 2 mL acetic acid tuyệt đối vào ống nghiệm, lắc đều hỗn hợp.
- Thêm khoảng 1 mL dung dịch H2SO4 đặc, lắc nhẹ để các chất trộn đều với nhau.
- Kẹp ống nghiệm vào kẹp gỗ rồi đặt ống nghiệm vào cốc nước nóng (khoảng 60 °C - 70 °C) trong khoảng 5 phút, thỉnh thoảng lắc đều hỗn hợp. Sau đó lấy ống nghiệm ra khỏi cốc nước nóng, để nguội hỗn hợp rồi rót sang ống nghiệm khác chứa 5 mL dung dịch muối ăn bão hoà.
Thực hiện yêu cầu:
1. Mô tả hiện tượng, viết phương trình hoá học của phản ứng ester hoá xảy ra trong thí nghiệm trên.
2. Vai trò của sulfuric acid trong thí nghiệm trên là gì?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải1. Hiện tượng: Phản ứng sinh ra chất lỏng, nhẹ hơn nước, có mùi thơm đặc trưng.
Phương trình hoá học:
\(C_2H_5OH+CH_3COOH⇌\left(H^+,t^o\right)CH_3COOC_2H_5+H_2O\)
2. Sulfuric acid trong thí nghiệm trên vừa là chất xúc tác, vừa có tác dụng hút nước, do đó góp phần làm tăng hiệu suất tạo ester, tăng tốc độ phản ứng.
(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)