Hóa Học 11
- Định nghĩa: Axit cacboxylic là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm cacboxyl
(-COOH) liên kết trưc tiếp với nguyên tử cacbon hoặc nguyên tử hidro
- Phân loại: Dựa theo đặc điểm cấu tạo của gốc hidrocacbon và số nhóm cacboxyl trong phân tử, các axit được chia thành:
+ Axit no, đơn chức, mạch hở: Phân tử có gốc ankyl hoặc nguyên tử hidro liên kết với một nhóm -COOH (Vd: HCOOH, CH3COOH,....)
+ Axit không no, đơn chức, mạch hở: Phân tử có gốc hidrocacbon không no, mạch hở liên kết với một nhóm -COOH (Vd: C2H3COOH,......)
+ Axit thơm, đơn chức: Phân tử có gốc hidrocacbon thơm liên kết với một nhóm
-COOH (Vd: C6H5COOH,....)
+ Axit đa chức: Phân tử có hai hay nhiều nhóm -COOH
- Danh pháp:
+ Tên thay thế: Axit + tên hidrocacbon no tương ứng với mạch chính + oic
(Mạch chính của phân tử là mạch cacbon dài nhất bắt đầu từ nhóm -COOH. Mạch cacbon bắt đầu được đánh số bắt đầu từ nguyên tử cacbon của nhóm -COOH)
+ Tên thông thường: HCOOH (axit formic), CH3COOH (axit axetic)
- Nhóm cacboxyl có cấu tạo:
- Đều là chất lỏng hoặc chất rắn ở điều kiện thường
- Nhiệt độ sôi tăng theo chiều tăng của phân tử khối và cao hơn nhiệt độ sôi của các ancol có cùng phân tử khối
- Axit formic và axit axetic tan vô hạn trong nước. Độ tan trong nước giảm dần theo chiều tăng của phân tử khối
a) Tính axit:
- Trong dung dịch axit cacboxylic phân li thuận nghịch: Dung dịch axit cacboxylic làm quỳ tím chuyển màu đỏ
RCOOH ↔ RCOO- + H+
- Tác dụng với bazo, oxit bazo tạo thành muối và nước:
- Tác dụng với muối
- tác dụng với kim loại trước hidro trong dãy hoạt động hoá học của các kim loại tạo thành muối và giải phóng hidro
b) Phản ứng thế nhóm -OH:
- Phản ứng este hoá: Phản ứng giữa ancol và axit tạo thành este ( là phản ứng thuần nghịc và cần xúc tác là axit H2SO4)
RCOOH + R’OH <—> RCOOR’ + H2O (H2SO4, t0)
- Phướng pháp lên men giấm (sản xuất axit axetic): Oxi hoá ancol etylic bằng oxi không khí nhờ chất xúc tác men giấm
C2H5OH + O2 men giấm→ CH3COOH + H2O
- Oxi hoá andehit axetic: trước đây là phương pháp chủ yếu để sản xuất axit axetic
2CH3CHO + O2 xt→ 2CH3COOH
- Oxi hoá ankan:
+ Oxi hoá butan thu được axit axetic:
2C4H10 + 5O2 → 4CH3COOH + 2H2O (đk: 180oC, 50atm)
+ Oxi hoá không hoàn toàn các ankan có mạch cacbon dài để tổng hợp các axit có phân tử khối lớn
- Từ metanol: Cho metanol tác dụng với cacbon oxit thu được axit axetic ( phương pháp sản xuất axit axetic hiện nay)
CH3OH + CO to,xt→ CH3COOH