Axit Cacboxylic là gì? Công thức, Tính chất và Cách điều chế

Axit cacboxylic là gì? Công thức chung, tính chất hóa học, vật lý của Axit cacboxylic? Làm thế nào để điều chế Axit cacboxylic? Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây của Tip.edu.vn Xin vui lòng!

Axit cacboxylic là gì?

Định nghĩa của Axit cacboxylic

• Định nghĩa axit cacboxylic:
  • Axit cacboxylic là các hợp chất hữu cơ trong đó nhóm -COOH được liên kết với một gốc hiđrocacbon, với H hoặc với nhau.
  • Axit cacboxylic là sản phẩm thu được bằng cách thay thế nguyên tử H trong một hiđrocacbon hoặc (H_ {2} ) bằng nhóm –COOH.

Công thức chung của axit

• (C_ {x} H_ {y} O_ {z} ) (x, y, z là các số nguyên dương; y chẵn; z chẵn; (2 leq y leq 2x + 2 – 2z )) : thường dùng khi viết phản ứng cháy.
• (C_ {x} H_ {y} (COOH) _ {z} ) or (R (COOH) _ {z} ): thường dùng khi viết phản ứng xảy ra trong nhóm COOH.
• (C_ {n} H_ {2n + 2-2k-z} (COOH) _ {z} ) (k = số liên kết p + số vòng): thường dùng khi viết phản ứng cộng (H_ {2} ), cộng với (Br_ {2} )…

Một số axit hữu cơ phổ biến là:

• Axit không bão hòa đơn: (C_ {n} H_ {2n + 1} COOH , (n geq 0) ) hoặc (C_ {m} H_ {2m} O_ {2} (m geq 1) ).
• Một axit hữu cơ không no, mạch hở, đơn chức trong một gốc hiđrocacbon có một liên kết đôi: (C_ {n} H_ {2n-1} COOH , (n geq 2) ) hoặc (C_ {m} H_ {2m-2} O_ {2} , (m geq 3) ).
• Axit hữu cơ no, 2 chức, mạch hở: (C_ {n} H_ {2n} (COOH) _ {2} , (n geq 0) )

Danh pháp của Axit cacboxylic

Tên thay thế Axit cacboxylic

Tên thay thế = Tên hiđrocacbon tương ứng + oic

Tên thông dụng của một số axit thông dụng

HCOOH Axit formic

• (CH_ {3} COOH ) A-xít a-xê-tíc
• (CH_ {3} CH_ {2} COOH ) Axit propionic
• (CH_ {3} CH_ {2} CH_ {2} COOH ) Axit Butiric
• (CH_ {2} = CH-COOH ) Axit acrylic
• (CH_ {2} = C (CH_ {3}) – COOH ) axit metacrylic
• ((COOH) _ {2} ) Axit oxalic
• (C_ {6} H_ {5} COOH ) A xít benzoic
• (HOOC (CH_ {2}) _ {4} COOH ) Axit adipic
• (C_ {15} H_ {31} COOH ) axit pamitic
• (C_ {17} H_ {35} COOH ) Axit stearic
• (C_ {17} H_ {33} COOH ) Axít oleic
• (C_ {17} H_ {31} COOH ) Axit linoleic

Tính chất vật lý của axit cacboxylic

Độ nóng chảy

Axit có nhiệt độ sôi cao hơn rượu có phân tử khối tương đương vì trong phân tử axit tạo thành 2 liên kết H, liên kết H giữa các phân tử axit mạnh hơn liên kết H giữa các phân tử rượu.

Độ hòa tan

• Từ (C_ {1} ) đến (C_ {3} ) tan vô hạn trong nước do khả năng tạo liên kết H liên phân tử với nước.
• (C_ {4} ) và (C_ {5} ) ít tan trong nước; từ (C_ {6} ) trở lên không tan vì gốc R cồng kềnh và kỵ nước.

Tính chất hóa học của axit cacboxylic

Tính axit

• Axit làm quỳ tím hóa đỏ.
• Phản ứng với bazơ tạo ra muối và nước
  • (R (COOH) _ {x} + xNaOH mũi tên phải R (COONa) _ {x} + xH_ {2} O )
• Phản ứng với oxit bazơ tạo ra muối và nước
  • (2R (COOH) _ {x} + xNa_ {2} O mũi tên phải 2R (COONa) _ {x} + xH_ {2} O )
• Phản ứng với kim loại trước H tạo ra muối + (H_ {2} )
  • (2R (COOH) _ {x} + xMg rightarrow [2R(COO)_{x}]Mg_ {x} + xH_ {2} )
  • ( rightarrow ) Phản ứng này có thể được sử dụng để xác định axit.
• Phản ứng với muối của axit yếu hơn (muối cacbonat, phenolat, rượu) ( rightarrow ) muối mới + axit mới.
  • (R (COOH) _ {x} + xNaHCO_ {3} rightarrow R (COONa) _ {x} + xH_ {2} O + xCO_ {2} )
  • ( rightarrow ) Thông thường các muối cacbonat hoặc bicacbonat được dùng để xác định axit.

Phản ứng este hóa

(R (COOH) _ {x} + R ‘(OH) _ {y} overset {H_ {2} SO_ {4}, t ^ { circle}} { rightarrow} R_ {y} (COO) _ {xy} R ‘_ {x} + xyH_ {2} O )

Phản ứng tách nước

(2RCOOH overset {P_ {2} O_ {5}} { rightarrow} (RCO) _ {2} O + H_ {2} O )

Phản ứng oxi hóa hoàn toàn

(C_ {x} H_ {y} O_ {z} + (x + frac {y} {4} – frac {z} {2}) O_ {2} rightarrow xCO_ {2} + frac { y} {2} H_ {2} O )

Nếu axit bị đốt cháy, (n_ {CO_ {2}} = n_ {H_ {2} O} ) thì axit là axit no, đơn chức, mạch hở:

(C_ {n} H_ {2n + 1} COOH mũi tên phải (n + 1) CO_ {2} + (n + 1) H_ {2} )

***Chú ý:

• HCOOH có phản ứng giống anđehit:
  • (HCOOH + 2AgNO_ {3} + 4NH_ {3} + H_ {2} O rightarrow 2NH_ {4} NO_ {3} + (NH_ {4}) _ {2} CO_ {3} + 2Ag )
• Axit không no cũng có các tính chất của hiđrocacbon tương ứng:
  • (CH_ {2} = CH-COOH + Br_ {2} dd rightarrow CH_ {2} Br-CHBr-COOH )
  • (3CH_ {2} = CH-COOH + 2KMnO_ {4} + 4H_ {2} O mũi tên phải 3CH_ {2} OH-CHOH-COOH + 2MnO_ {2} + 2KOH )
• Tích số bổ sung của (CH_ {2} = CH – COOH ) với HX trái với Maccopnicop
  • Axit thơm có phản ứng thế ở vị trí meta.
  • Axit no có phản ứng thế alpha.

Cách điều chế Axit cacboxylic

Quá trình oxy hóa andehit

(R (CHO) _ {x} + frac {x} {2} O_ {2} overset {Mn ^ {2+}, t ^ { circle}} { rightarrow} R (COOH) _ { x} )

Thủy phân este trong môi trường axit

(R_ {y} (COO) _ {xy} R ‘_ {x} + xyH_ {2} O left rightarrow yR (COOH) _ {x} + xR’ (OH) _ {y} )

Thủy phân dẫn xuất 1,1,1 – trihalogen

(RCCl_ {3} + 3NaOH rightarrow RCOOH + 3NaCl + H_ {2} O )

Điều chế (CH_ {3} COOH )

(n-C_ {4} H_ {10} + frac {5} {2} O_ {2} rightarrow 2CH_ {3} COOH + H_ {2} O )

(C_ {2} H_ {5} OH + O_ {2} rightarrow CH_ {3} COOH + H_ {2} O ) (men giấm)

Một số phản ứng khác

(C_ {6} H_ {5} -CH_ {3} rightarrow C_ {6} H_ {5} COOK rightarrow C_ {6} H_ {5} COOH )

(RX rightarrow R-CN rightarrow R-COOH )

(CH_ {3} OH + CO mũi tên phải CH_ {3} COOH )

Cách nhận biết Axit cacboxylic?

• Làm quỳ tím chuyển thành màu đỏ; phản ứng với các giải phóng kim loại (H_ {2} ); phản ứng với muối cacbonat hoặc hydrocacbon để giải phóng khí (CO_ {2} ).
• Axit không no làm mất màu dung dịch (Br_ {2} ), dung dịch thuốc tím.
• HCOOH có phản ứng tương tự với anđehit: thu được kết tủa trắng với (AgNO_ {3} / NH_ {3}… )

Tip.edu.vn vừa cung cấp đến bạn đọc Axit cacboxylic là gì, công thức chung, tính chất hóa học và vật lý của Axit cacboxylic và cách điều chế Axit cacboxylic. Hy vọng bài viết đã cung cấp cho bạn những kiến ​​thức bổ ích. Chúc may mắn với các nghiên cứu của bạn!

Đọc thêm >>> Halogen là gì? Tìm hiểu lý thuyết và bài tập về nhóm halogen