Phương pháp giải bài tập tính axit của axit cacboxylic

Bài viết trình bày phương pháp giải bài tập tính axit của axit cacboxylic

I. SO SÁNH TÍNH AXIT GIỮA CÁC PHÂN TỬ AXIT

- Phân tử axit có nhóm cacbonyl C=O là nhóm hút e mạnh nên làm giảm mật độ e tự do trên nguyên tử O làm cho liên kết O–H bị phân cực hơn → dễ bị phân li thành H+ thể hiện tính axit.

RCOOH $\overset{{}}{\leftrightarrows}$  RCOO- + H+

(RCOOH + H2O $\overset{{}}{\leftrightarrows}$ RCOO- + H3O+)

- Độ mạnh của axit phụ thuộc vào độ linh động của nguyên tử H và độ tan của axit trong dung môi nước.

- Nếu nhóm COOH gắn với nhóm đẩy e (gốc hiđrocacbon no) thì tính axit yếu hơn so với HCOOH. Gốc ankyl càng có nhiều nguyên tử H thì tính axit càng giảm.

- Nếu nhóm COOH gắn với nhóm hút e (gốc hiđrocacbon không no, gốc có chứa nhóm NO2, halogen, OH…) thì tính axit mạnh hơn so với HCOOH. Càng nhiều gốc hút e thì tính axit càng mạnh. Gốc hút e càng mạnh thì tính axit càng mạnh, nhóm hút e nằm càng gần nhóm COOH thì làm cho tính axit của axit càng mạnh.

II. CÁC PHẢN ỨNG THỂ HIỆN TÍNH AXIT

- Axit làm quỳ tím chuyển thành màu hồng.

- Tác dụng với bazơ → muối + H2O

R(COOH)x + xNaOH → R(COONa)x + xH2O        

- Tác dụng với oxit bazơ → muối + H2O

2R(COOH)x + xNa2O → 2R(COONa)x + xH2O

- Tác dụng với kim loại đứng trước H → muối + H­2

2R(COOH)x + xMg → [2R(COO)x]Mgx + xH2

→ Phản ứng này có thể dùng để nhận biết axit.

- Tác dụng với muối của axit yếu hơn (muối cacbonat, phenolat, ancolat) → muối mới + axit mới.

R(COOH)x + xNaHCO3 → R(COONa)x + xH2O + xCO2

→ Thường dùng muối cacbonat hoặc hiđrocacbonat để nhận biết các axit.

Phương pháp giải bài tập phản ứng của axit cacboxylic với kiềm

- Tỉ lệ số mol NaOH (hoặc KOH): axit có thể được dùng để xác định số nhóm chức trong phân tử axit

+ Nếu tỉ lệ = 1 thì axit tham gia phản ứng là axit đơn chức.

+ Nếu tỉ lệ = n thì axit tham gia phản ứng là axit n chức.

- Cô cạn dung dịch sau phản ứng thì chất rắn thu được gồm muối và kiềm dư (nếu có):

mchất rắn sau phản ứng = mmuối + mkiềm dư

- Phương pháp tăng giảm khối lượng:

mmuối - maxit phản ứng = 22.nNaOH phản ứng

mmuối - maxit phản ứng = 38.nKOH phản ứng

Phương pháp giải bài tập phản ứng của axit cacboxylic với kim loại

- Axit cacboxylic phản ứng được với kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học của kim loại tạo thành muối và giải phóng khí H2 (thường gặp là phản ứng với kim loại kiềm).

- Khi giải bài tập về phản ứng của axit cacboxylic tác dụng với kim loại cần lưu ý:

+ Bảo toàn nguyên tố H: ${{n}_{{{H}_{2}}}}~=\text{ }\frac{1}{2}.{{n}_{COOH}}$

+ Bảo toàn khối lượng: mmuối = mkim loại + maxit - ${{m}_{{{H}_{2}}}}$

+ Tăng giảm khối lượng: mmuối - maxit = mkim loại - ${{m}_{{{H}_{2}}}}$

Chú ý:

- HCOOH có phản ứng tương tự như anđehit:

HCOOH + 2AgNO3 + 4NH3 + H2O → 2NH4NO3 + (NH4)2CO3 + 2Ag

- Các axit không no còn có các tính chất của hiđrocacbon tương ứng:

CH2=CH-COOH + Br2 dd → CH2Br-CHBr-COOH

3CH2=CH-COOH + 2KMnO4 + 4H2O → 3CH2OH-CHOH-COOH + 2MnO2 + 2KOH

Câu hỏi trong bài