Carboxylic Acid cấu tạo, tính chất hoá học, tính chất vật lí của Carboxylic, điều chế và ứng dụng? Hoá 11 chân trời bài 19

Nội dung về khái niệm, cấu tạo Carboxylic Acid là gì, tính chất vật lí, tính chất hoá học của Hợp chất Carboxylic Acid, cách điều chế và ứng dụng của Hợp chất Carboxylic Acid.

1. Khái niệm – Cấu trúc – Danh pháp Carboxylic Acid

1.1. Khái niệm, cấu trúc Carboxylic Acid

- Carboxylic acid là hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm carboxyl (-COOH) liên kết trực tiếp với nguyên tử carbon (của gốc hydrocarbon hoặc của nhóm –COOH khác) hoặc nguyên tử hydrogen.

+ Carboxylic acid trong phân tử có 1 nhóm –COOH gọi là monocaroxylic acid hay là acid hữu cơ đơn chức.

* Ví dụ: C₂H₅COOH: propionic acid

CH₂ = CHCOOH: acrylic acid

+ Carboxylic acid trong phân tử có từ 2 nhóm –COOH gọi là acid hữu cơ đa chức.

* Ví dụ: HCOO-CH₂-COOH: malonic acid

- Công thức chung của carboxylic acid đơn chức, no, mạch hở: C_nH_2n+1COOH (n ≥ 0)

* Ví dụ: HCOOH: Formic acid; CH₃COOH: acetic acid

1.2. Đặc điểm cấu tạo, hình dạng phân tử và tính chất của acetic acid

- Acetic acid là chất lỏng mùi xốc, dễ gây bỏng da. Acetic acid nguyên chất đông đặc ở 16⁰C tạo thành tinh thể giống nước gọi là "acetic acid băng".

1.3. Công thức cấu tạo và tên gọi của acetic acid

• Tên theo danh pháp thay thế của carboxylic acid đơn chức, mạch hở:

Số chỉ vị trí nhánh – Tên nhánh + Tên hydrocarbon ứng với mạch chính (bỏ kí tự e ở cuối) + oic + acid

Mạch chính là mạch carbon dài nhất chứa nhóm –COOH.

Đánh số 1 bắt đầu từ nguyên tử carbon của nhóm –COOH.

* Ví dụ: CH₃COOH: ethenoic acid (acetic acid)

CH₃CH₂CH₂COOH: butanoic acid (butyric acid)

CH₂=C(CH₃)COOH: 2 – methylpropenoic acid (methacrylic acid)

C₆H₅COOH: benzoic acid

2. Tính chất vật lí Carboxylic Acid

- Nhiệt độ sôi của carboxylic acid cao hơn nhiệt độ sôi của alcohol, aldehyde, ketone tương ứng vì có liên kết hydrogen giữa 2 phân tử hoặc giữa nhiều phân tử.

- Nhờ khả năng tạo liên kết hydrogen với nước, các carboxylic acid đầu dãy tan vô hạn trong nước. Độ tan giảm dần theo độ tăng chiều dài mạch carbon.

3. Tính chất hoá học Carboxylic Acid

Carboxylic acid có những tính chất hoá học sau:

3.1. Tính acid

- Làm đổi màu giấy quỳ tím

- Phản ứng với một số kim loại, oxide base, base, muối,…

CH₃COOH + H₂O  CH₃COO^– + H₃O⁺

3.2. Phản ứng ester hoá

- Với alcohol tạo thành ester.

RCOOH + R’OH RCOOR’ + H₂O

* Ví dụ: 

CH₃COOH + C₂H₅OH  CH₃COOC₂H₅ + H₂O

4. Ứng dụng của một số carboxylic acid thông dụng

Carboxylic acid có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực như: thực phẩm, dược phẩm, mĩ phẩm, y tế, phẩm nhuộm,….

5. Điều chế carboxylic acid

- Acetic acid có thể được điều chế bằng phương pháp lên men giấm hoặc từ butane.

CH₃CH₂OH + O₂  CH₃COOH + H₂O

2C₄H₁₀ + 5O₂   4CH₃COOH + 2H₂O