Carboxylic acid là gì (chi tiết nhất)

Bài viết Carboxylic acid là gì lớp 11 chi tiết nhất là kiến thức có trong chương trình Hóa học 11 giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm về Carboxylic acid.

Carboxylic acid là gì (chi tiết nhất)

1. Carboxylic acid là gì?

Carboxylic acid là các hợp chất hữu cơ trong phân tử có nhóm carboxyl (−COOH) liên kết với nguyên tử carbon (trong gốc hydrocarbon hoặc –COOH) hoặc nguyên tử hydrogen.

Công thức của các carboxylic acid đơn chức thường được viết ở dạng thu gọn là RCOOH.

Ví dụ: CH₃COOH, CH₂ = CHCOOH, C₆H₅OH.

2. Kiến thức mở rộng

2.1. Tính chất vật lí

Phân tử carboxylic acid chứa nhóm carboxyl phân cực. Các phân tử carboxyl acid liên kết hydrogen với nhau tạo thành dạng dimer (a) hoặc dạng liên phân tử (b):

Do vậy, carboxylic acid có nhiệt độ sôi cao hơn so với hydrocarbon, alcohol, hợp chất carbonyl có phân tử khối tương đương.

Carboxylic acid mạch ngắn là chất lỏng ở nhiệt độ phòng, carboxylic acid dạng dài là chất rắn dạng sáp. Carboxylic acid thường có mùi chua nồng.

Carboxylic acid mạch ngắn tan tốt trong nước. Khi tăng số nguyên tử carbon trong gốc hydrocarbon thì độ tan của carboxylic acid giảm.

2.2. Tính chất hóa học

a. Tính acid

Trong dung dịch nước, chỉ một phần nhỏ carboxylic acid phân li thành ion, vì vậy carboxylic acid là những acid yếu. Chúng thể hiện đầy đủ tính chất của acid.

Ví dụ:

2CH₃COOH + Zn → (CH₃COO)₂Zn + H₂

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

2CH₃COOH + ZnO → (CH₃COO)₂Zn + H₂O

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

b. Phản ứng ester hoá

Carboxylic acid phản ứng với alcohol tạo thành ester và nước theo phản ứng:

Phản ứng giữa carboxylic acid và alcohol được gọi là phản ứng ester hoá. Phản ứng có đặc điểm là thuận nghịch và thường dùng sulfuric acid đặc làm xúc tác.

Ví dụ:

CH₃COOH + C₂H₅OH $\stackrel{H_{2}S{O}_4,t^o}{\rightleftharpoons }$ CH₃COOC₂H₅ + H₂O

2.3. Điều chế

a. Phương pháp lên men giấm

Phương pháp lên men được sử dụng từ thời xa xưa để làm giấm. Nguyên liệu thường dùng là các loại rượu như rượu gạo, rượu táo, rượu vang,… Quá trình lên men nhờ vi khuẩn acetobacter (men giấm) chuyển hoá ethanol thành acetic acid bởi oxygen trong không khí.

C₂H₅OH + O₂ $\stackrel{men}{\to }$ CH₃COOH + H₂O

Trong công nghiệp, người ta cung cấp thêm oxygen để tăng tốc độ lên men.

b. Phương pháp oxi hoá alkane

Các alkane bị oxi hoá cắt mạch tạo thành các acid:

R – CH₂ – CH₂ – R’ $\stackrel{\text{[}O]}{\to }$ RCOOH + R’COOH

2.4. Ứng dụng

Một số ứng dụng của carboxylic acid được thể hiện trong sơ đồ sau:

3. Bài tập minh họa

Câu 1: Carboxylic acid là

A. các hợp chất hữu cơ trong phân tử có nhóm -COOH liên kết với nguyên tử carbon hoặc nguyên tử hydrogen.

B. các hợp chất hữu cơ trong phân tử có nhóm -COOH chỉ liên kết với nguyên tử carbon.

C. các hợp chất vô cơ trong phân tử có nhóm -COOH liên kết với nguyên tử carbon hoặc nguyên tử hydrogen.

D. các hợp chất vô cơ trong phân tử có nhóm -COOH chỉ liên kết với nguyên tử carbon.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Carboxylic acid là các hợp chất hữu cơ trong phân tử có nhóm -COOH liên kết với nguyên tử carbon hoặc nguyên tử hydrogen.

Câu 2: Nhóm carboxyl gồm có

A. nhóm hydroxy liên kết với nhóm carbonyl.

B. hai nhóm hydroxy liên kết với nhau.

C. hai nhóm carbonyl liên kết với nhau.

D. đáp án khác.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Nhóm carboxyl gồm có nhóm hydroxy liên kết với nhóm carbonyl.

Câu 3: Acid có trong nọc kiến là

A. Acetic acid.

B. Formic acid.

C. Butyric acid.

D. Oxalic acid.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Acid có trong nọc kiến là formic acid.

Câu 4: Acid có trong giấm ăn là

A. Acetic acid.

B. Formic acid.

C. Butyric acid.

D. Oxalic acid.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Acid có trong giấm ăn là acetic acid.

Câu 5: Công thức chung của carboxylic acid đơn chức là

A. R-COOH.

B. R-OH.

C. R-CHO.

D. R-CO.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Công thức chung của carboxylic acid đơn chức là R-COOH.

Câu 6: Liên kết O-H trong carboxylic acid phân cực hơn so với alcohol, phenol do

A. nhóm -C=O là nhóm đẩy electron.

B. nhóm -C=O là nhóm hút electron.

C. nhóm -OH là nhóm hút electron.

D. nhóm -OH là nhóm đẩy electron.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Liên kết O-H trong carboxylic acid phân cực hơn so với alcohol, phenol do nhóm -C=O là nhóm hút electron.

Câu 7: Các phân tử carboxylic acid có thể liên kết với nhau qua liên kết nào sau đây?

A. Liên kết kim loại.

B. Liên kết hydrogen.

C. Liên kết ion.

D. Liên kết cộng hóa trị.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

Các phân tử carboxylic acid có thể liên kết với nhau qua liên kết hydrogen.

Câu 8: “Carboxylic acid có nhiệt độ sôi…..so với hydrocarbon, alcohol, hợp chất carbonyl có phân tử khối tương đương”. Cụm từ trong dấu “…..” là

A. không đổi.

B. thấp hơn.

C. cao hơn.

D. đáp án khác.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Carboxylic acid có nhiệt độ sôi cao hơn so với hydrocarbon, alcohol, hợp chất carbonyl có phân tử khối tương đương.

Câu 9: Độ tan của carboxylic acid giảm khi

A. giảm số nguyên tử carbon trong gốc hydrocarbon.

B. giảm số nguyên tử hydrogen trong gốc hydrocarbon.

C. tăng số nguyên tử oxygen trong gốc hydrocarbon.

D. tăng số nguyên tử carbon trong gốc hydrocarbon.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Độ tan của carboxylic acid giảm khi tăng số nguyên tử carbon trong gốc hydrocarbon.

Câu 10: Số đồng phân acid ứng với công thức C₄H₈O₂ là

A. 2.

B. 3.

C. 4.

D. 6.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Đồng phân acid ứng với công thức C₄H₈O₂ là:

CH₃CH₂CH₂COOH

CH₃CH(CH₃)COOH

Câu 11: Dung dịch acetic acid phản ứng được với tất cả các chất trong dãy nào sau đây?

A. Cu, CuO, HCl.

B. NaOH, Cu, NaCl.

C. Na, NaCl, CuO.

D. NaOH, Na, CaCO₃.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Dung dịch acetic acid phản ứng được với tất cả các chất NaOH, Na, CaCO₃.

A sai vì có Cu, HCl không phản ứng.

B sai vì có Cu, NaCl không phản ứng.

C sai vì có NaCl không phản ứng.

Câu 12: Chất X (có M = 60 và chứa C, H, O). Chất X phản ứng được với Na, NaOH, NaHCO₃, tên gọi của X là

A. formic acid.

B. methyl formate.

C. acetic acid.

D. propyl alcohol.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Chất X phản ứng được với Na, NaOH, NaHCO₃ nên X là carboxyl acid, mà chất X (có M = 60 và chứa C, H, O) nên X có công thức là CH₃COOH, tên gọi của X là acetic acid.

Câu 13: Trung hòa 400 mL dung dịch acetic acid 0,5M bằng dung dịch NaOH 0,5M. Thể tích dung dịch NaOH cần dùng là

A. 100 mL.

B. 200 mL.

C. 300 mL.

D. 400 mL.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: B

n_acid = 0,4.0,5 = 0,2 (mol)

n_acid = n_NaOH = 0,2 (mol)

$\Rightarrow V_{\text{dd}NaOH}=\frac{0,2}{0,5}=0,4\left(L\right)=400\left(mL\right)$

Câu 14: Ứng dụng nào không phải của carboxylic acid?

A. Sản xuất chất tẩy rửa.

B. Điều chế hương liệu cho ngành mỹ phẩm.

C. Sản xuất thuốc bảo vệ thực vật.

D. Dùng trong công nghệ thực phẩm.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Ứng dụng không phải của carboxylic acid là sản xuất thuốc bảo vệ thực vật.

Câu 15: Tính chất hóa học đặc trưng của carboxylic acid là

A. Tính oxi hóa.

B. Tính khử.

C. Tính acid.

D. Cả A, B, C.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Tính chất hóa học đặc trưng của carboxylic acid là tính acid.

Xem thêm các bài viết về định nghĩa & khái niệm môn Hóa học hay, chi tiết khác:

• Chất điện li là gì?

• Công thức cấu tạo là gì?

• Công thức cấu tạo thu gọn là gì?

• Công thức chung của alkane là gì?

• Công thức chung của alkene là gì?

---