Carboxylic acid lớp 11 (Chuyên đề dạy thêm Hóa 11)

Tài liệu Carboxylic acid Hóa học lớp 11 gồm các dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao với phương pháp giải chi tiết và bài tập tự luyện đa dạng giúp Giáo viên có thêm tài liệu giảng dạy Hóa học 11.

Carboxylic acid lớp 11 (Chuyên đề dạy thêm Hóa 11)

Xem thử chuyên đề Hóa học 11 KNTT

Chỉ từ 450k mua trọn bộ Chuyên đề dạy thêm Hóa học 11 (cả 3 sách) bản word có lời giải chi tiết:

• B1: gửi phí vào tk: 0711000255837 - NGUYEN THANH TUYEN - Ngân hàng Vietcombank (QR)
• B2: Nhắn tin tới Zalo VietJack Official - nhấn vào đây để thông báo và nhận giáo án

I. Khái niệm, phân loại, danh pháp

1. Khái niệm

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

- CT carboxylic acid đơn chức: hay R-COOH (R là gốc hydrocarbon hoặc -COOH)

2. Phân loại

♦ Carboxylic acid no, đơn chức, mạch hở: C_nH_2nO₂ (n ≥ 1) hay C_mH_2m+1COOH (m ≥ 0)

♦ Carboxylic acid không no: CH₂=CH-COOH, …

♦ Carboxylic acid thơm: C₆H₅COOH, …

♦ Carboxylic acid đa chức: (COOH)₂, …

3. Danh pháp

(a) Tên thay thế carboxylic acid đơn chức = Tên hydrocarbon (bỏ e ở cuối) + oic + acid

- Mạch chính là mạch dài nhất có chứa nhóm -COOH và đánh số carbon bắt đầu từ nhóm -COOH

- Nếu mạch carbon có nhánh thì thêm vị trí nhánh và tên nhánh ở phía trước.

(b) Tên thông thường

- Một số carboxylic acid có tên thông thường xuất phát từ nguồn gốc tìm ra chúng trong tự nhiên.

MỘT SỐ CARBOXYLIC ACID THƯỜNG GẶP

Công thức	Tên thay thế	Tên thông thường	Nguồn gốc
HCOOH	methanoic acid	formic acid	formica: con kiến
CH3COOH	ethanoic acid	acetic acid	acetum: giấm ăn
C2H5COOH	propanoic acid	propionic acid	propion: chất béo đầu tiên
CH2=CH-COOH	Propenoic acid	acrylic acid
CH2=C(CH3)-COOH	methylpropenoic acid	methacrylic acid
CH3[CH2]14COOH	hexadecanoic acid	palmitic acid	palma: cây cọ
CH3[CH2]16COOH	octadecanoic acid	stearic acid	stear: chất béo dạng rắn
C6H5COOH	phenylmethanoic acid	benzoic acid	benzoin: tên nhựa cây
HOOC – COOH	ethanedioic acid	oxalic acid	oxalis: tên chi thực vật

II. Đặc điểm cấu tạo

- Nhóm carboxyl gồm nhóm hydroxy (-OH) liên kết với nhóm carbonyl (>C=O). Nhóm >C=O hút electron mạnh làm tăng sự phân cực của liên kết O – H về phía O hơn so với trong ancol, phenol.

$\Rightarrow$Nhóm -COOH dễ phân li ra H⁺ trong nước nên thể hiện tính acid đặc trưng.

Cấu tạo nhóm -COOH	Mô hình phân tử acetic acid

III. Tính chất vật lí

- Ở điều kiện thường, carboxylic acid là những chất lỏng hoặc rắn.

- Giữa các phân tử carboxylic acid có liên kết hydrogen bền vững hơn alcohol nên carboxylic acid có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi cao hơn alcohol, phenol, aldehyde, ketone có khối lượng phân tử tương đương.

Nếu cùng số C thì nhiệt độ sôi: carboxylic acid > alcohol > aldehyde > hydrocarbon.

- Do tạo được liên kết hydrogen với nước nên carboxylic tan tốt trong nước, độ tan trong nước giảm khi số C tăng.

- Mỗi carboxylic có một vị chua riêng biệt: acetic acid (giấm), oxalic acid (me), citric acid (chanh), …

IV. Tính chất hóa học

1. Tính acid

Carboxylic acid tan trong nước phân li ra H⁺ thể hiện tính acid: RCOOH $\rightleftharpoons$ RCOO^- + H⁺

♦ Carboxylic acid làm đổi màu quỳ tím → đỏ.

♦ Tác dụng với kim loại trước H → Muối + H₂.

♦ Tác dụng với basic oxide/ base → Muối + H₂O.

♦ Tác dụng với muối → Muối mới + acid mới

2. Phản ứng ester hóa

- Phản ứng giữa carboxylic acid và alcohol tạo thành ester gọi là phản ứng ester hóa.

- Phản ứng ester hóa xảy ra thuận nghịch và có H₂SO₄ đặc làm xúc tác.

RCOOH + R’OH $\stackrel{H_2{\mathrm{SO}}_4\mathrm{đặc},t^0}{\rightleftharpoons }$RCOOR’ + H₂O

carboxylic acid alcohol ester

V. Ứng dụng và điều chế

1. Ứng dụng

2. Điều chế

- Lên men giấm: C₂H₅OH + O₂ $\stackrel{mengiấm}{\to }$ CH₃COOH + H₂O

- Oxi hóa alkane: RCH₂ – CH₂R’ + 2,5O₂ $\stackrel{xt,t^0}{\to }$ RCOOH + R’COOH + H₂O

A. CÁC BÀI TẬP TỰ LUẬN

Câu 1. Hãy chỉ ra hợp chất carboxylic acid trong số các chất sau: (1) CH₃CHO, (2) C₆H₅OH, (3) CH₂=CHCOOH, (4) HOOC-COOH, (5) HCOOH, (6) HO – CH₂ – CH₂ – OH.

Câu 2. [CTST - SGK] Viết công thức cấu tạo của các đồng phân acid có công thức phân tử C₅H₁₀O₂. Gọi tên theo danh pháp thay thế của các đồng phân đó

Câu 3.Hoàn thành thông tin còn thiếu trong bảng sau:

Công thức cấu tạo thu gọn	Tên thay thế
(CH­3)2CH – COOH
(CH­3)3C – COOH
CH­3CH=CH – COOH
CH­3CH=C(CH3) – COOH
	pentanoic acid
	but-3-enoic acid
	2-methylbutanoic acid
	2,2-dimethylpropanoic acid

Câu 4. [CTST - SGK]

(a)So sánh nhiệt độ sôi của butanoic acid với nhiệt độ sôi của các chất trong bảng sau. Giải thích.

(b) Vì sao acetic acid tan vô hạn trong nước?

(c) Hãy sắp xếp theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi của các chất sau, giải thích: (1) C₃H₈, (2) C₂H₅COOH, (3) C₂H₅CHO, (4) C₃H₇OH.

Câu 5. [CTST - SGK]

(1) Từ đặc điểm cấu tạo nhóm carboxyl, dự đoán tính chất hóa học đặc trưng của hợp chất carboxylic acid.

(2) Biết K_a (hằng số phân li acid) của R-COOH theo biểu thức sau: $K_a=\frac{\left[H^{+}\right].\left[RCO{O}^{-}\right]}{\left[RCOOH\right]}$. Dựa vào bảng sau nhận xét về tính acid của các carboxylic acid. Nêu tính chất hóa học đặc trưng của chúng.

Câu 6. [KNTT - SGK] Viết phương trình hóa học phản ứng giữa acetic acid với các chất sau:

(a) Ca; (b) Cu(OH)₂; (c) CaO; (d) K₂CO₃

Câu 7.Viết phương trình hóa học các phản ứngtheo sơ đồ sau, ghi rõ điều kiện của phản ứng (nếu có):

Câu 8. [CTST - SBT] Cho sơ đồ phản ứng:

Biết (Y), (Z), (T), (Q) là các sản phẩm chính của phản ứng. Xác định tên gọi của các chất trong sơ đồ và viết phản ứng xảy ra.

Câu 9. [CTST - SBT] Viết 4 phương trình hoá học thực hiện sơ đồ chuyển hoá sau đây:

Cho biết (X), (Y), (Z) và (T) là các chất hữu cơ, trong đó (Y) có nồng độ từ 2% đến 5% thì được gọi là giấm ăn.

Câu 10. [KNTT - SGK] methyl butyrate là ester tạo mùi đặc trưng của quả táo, em hãy viết phương trình hóa học của phản ứng điều chế methyl butyrate từ carboxylic acid và alcohol tương ứng

Câu 11. [KNTT - SGK] methyl salicylate là hợp chất thuộc loại ester dùng làm cao dán giảm đau, kháng viêm ngoài da. methyl salicylate được tổng hợp từ phản ứng ester hóa giữa salicylic acid và methanol. Hãy hoàn thành phương trình hóa học của phản ứng tổng hợp methyl salicylate:

Câu 12. [CTST - SGK] Tiến hành thí nghiệm 1: Thử tính chất acid của carboxylic acid theo hướng dẫn

Dụng cụ: ống nghiệm, kẹp gỗ, ống hút nhỏ giọt, thìa lấy hóa chất.

Hóa chất: acetic acid (CH₃COOH); sodium carbonate (Na₂CO₃) hay đá vôi (CaCO₃), magnesium (Mg), quỳ tím.

Tiến hành:

Bước 1: Dùng ống hút nhỏ giọt, nhỏ vài giọt dung dịch acetic acid lên mẫu giấy quỳ tím.

Bước 2: Cho vào 2 ống nghiệm, mỗi ống khoảng 2mL dung dịch acetic acid.

Bước 3: Cho vào ống nghiệm thứ nhất vài mẫu magnesium, vào ống nghiệm thứ hai 1 thìa sodium carbonate (hoặc vài mẫu đá vôi nhỏ).

Nêu hiện tượng xảy ra, giải thích và viết phương trình hóa học của phản ứng.

Câu 13. [CTST - SGK] Tiến hành thí nghiệm 2: Phản ứng ester hóa theo hướng dẫn sau:

Dụng cụ: giá sắt, đèn cồn, cốc thủy tinh 250mL, ống nghiệm, ống dẫn khí, nút cao su có khoan lỗ.

Hóa chất: cồn 96⁰, acetic acid (CH₃COOH), dung dịch sulfuric acid đặc, dung dịch sodium chloride bão hòa, đá bọt, nước đá.

Tiến hành:

Bước 1: Cho vào ống nghiệm 2mL cồn 96⁰ và khoản 2mL acetic acid. Cho tiếp khoản 2mL dung dịch H₂SO₄ đậm đặc, vừa cho vừa lắc ống nghiệm. Cho thêm vài viên đá bọt vào ống nghiệm. Đậy ống nghiệm bằng nút có ống dẫn khí xuyên qua.

Bước 2: Lắp ống nghiệm điều chế vào giá sắt như hình 19.4.

Ống nghiệm thu sản phẩm có cho sẳn khoản 2mL dung dịch NaCl bão hòa và được đặt trong một cốc nước đá.

Bước 3: Dùng đèn cồn hơ nóng đều ống nghiệm rồi đun tập trung ở đáy ống nghiệm. Khi trong ống nghiệm thu sản phẩm tạo thành khoản 1mL chất lỏng thì ngừng đun. Đưa ống nghiệm thu sản phẩm ra khỏi cốc.

Bước 4: Quan sát trạng thái của sản phẩm. Lấy tay phẩy nhẹ trên miệng ống nghiệm và nhận xét mùi sản phẩm.

(a) Quan sát và nêu hiện tượng. Dấu hiệu nào giúp nhận biết có sản phẩm mới được tạo thành, giải thích.

(b) Nêu vai trò của dung dịch H₂SO₄ đặc, đá bọt và dung dịch NaCl bão hòa.

(c) Nêu một số biện pháp để nâng cao hiệu suất của phản ứng.

Câu 14.Bằng phương pháp hóa học hãy nhận biết các dung dịch sau:

(a) methanol, formic acid, acetone.

(b) ethanol, acetaldehyde, acetic acid và acrylic acid.

(c) ethanol, glycerol, acetaldehyde và acetic acid.

Câu 15. [KNTT - SGK]

(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 dùng 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

................................

................................

................................

Xem thử

Xem thêm Chuyên đề dạy thêm Hóa học lớp 11 các chủ đề hay khác:

• Chủ đề 1: Dẫn xuất halogen

• Chủ đề 2: Alcohol

• Chủ đề 3: Phenol

• Chủ đề 1: Hợp chất carbonyl

---