PHẢN ỨNG CỦA AXIT CACBOXYLIC VỚI KIỀM - Phương trình tổng quát của phản ứng: RCOOHx + xNaOH → RCOONax + xH2O - Nếu axit tham gia phản ứng thuộc loại đơn chức: RCOOH + NaOH → RCOONa + H2
Trang 1PHẢN ỨNG CỦA AXIT CACBOXYLIC VỚI KIỀM
- Phương trình tổng quát của phản ứng:
R(COOH)x + xNaOH → R(COONa)x + xH2O
- Nếu axit tham gia phản ứng thuộc loại đơn chức:
RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O
- Khi giải bài tập về phản ứng của axit cacboxylic với kiềm cần lưu ý:
1 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
2 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
3 Có thể sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng trong giải toán:
mmuối - maxit phản ứng = 22.nNaOH phản ứng
mmuối - maxit phản ứng = 38.nKOH phản ứng
VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Cho 21,2 (g) hỗn hợp 2 axit cacboxylic đơn chức t/d với 200gam dd
NaOH 20% Sau đó cô cạn dd; lấy chất rắn còn lại nung ở nhiệt độ cao có xtác tới
khi p/ứ xảy ra hoàn toàn thu được 8,96 lít hỗn hợp khí A gồm 2 khí (đktc) có tỉ lệ
thể tích là 1 : 3
a)Tính khối lượng của hỗn hợp khí A
b)Xác định CTCT của các axit và viết PT các p/ứ xảy ra trong thí nghiệm trên
Trang 2n khí = 0.4 mol => n hh axit = 0.4 mol
=> m hh rắn = 21.2 + 40 - 0.4 x 18 = 54g
=>nNa2CO3 = 0.4x106 = 42.4
=>m khí = 54 - 42.4 - mNaOHdư = 54 - 42.4 - 0.2 40 = 3.6g
=>Mkhí = 3.6/0.4 = 9 => hh khí có chứa H2
nếu khí còn lại là CH4 thì tỉ lệ thể tích của các khí trong A là 1:1
=> (3 2 + 1 Y)/4 = 9 => Y = 30 => Y là C2H6
=> 2 axit là HCOOH và C2H5COOH
Các pt
HCOOH + NaOH → HCOONa + H2O
C2H5COOH + NaOH → C2H5COONa + H2O
HCOONa + NaOH → H2 + Na2CO3
C2H5COOH + NaOH → C2H6 + Na2CO3
Ví dụ 2: Trung hòa 3g 1 axit cacboxylic no đơn chức, mạch hở cần dùng 100ml dd
NaOH 0,5M Sau pư, khối lượng muối thu đc là bao nhiêu?
Lời giải
nNaOH = 0,1.0,5 = 0,05 mol
Gọi CxHyCOOH là công thức của acid carboxylic
CxHyCOOH + NaOH → CxHyCOONa + H2O
Ta có :
cứ 1 mol NaOH phản ứng thì CxHyCOOH
=> CxHyCOONa có khối lượng tăng 23 - 1 = 22g
=> m(tăng) = 0,05.22 = 1,1g
=> m(muối) = 3 + 1,1 = 4,1g
Ví dụ 3: Cho 3,6g axit cacboxylic no đơn chức X tác dụng hoàn toàn với 500ml dd
gồm KOH 0,12M và NaOH 0,12M Cô cạn dd sau pư thu đc 8,28g hỗn hợp chất
rắn khan Tìm CTPT của X
Lời giải
mKOH + mNaOH = 0,5.0,12(56 + 40) = 5,76g
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng :
mH2O = 3,6 + 5,76 - 8,28 = 1,08g
=> nH2O = 1,08/18 = 0,06 mol
Trang 3ta có n axit = nH2O
=> nX = 0,06 mol => X = 3,6/0,06 = 60 (CH3COOH)
Ví dụ 4: Cho 50 ml dung dịch A (chứa 0,035 mol hỗn hợp một axit cacboxylic đơn
chức và muối của nó với một kim loại kiềm) tác dụng với 12 ml dung dịch
Ba(OH)2 1,25M Sau phản ứng, để trung hòa dung dịch cần thêm 3,75 gam dung
dịch HCl 14,6% Sau đó cô cạn dung dịch dịch thì thu được 5,4325 gam muối
khan Nếu đem 50 ml dung dịch A ở trên tác dụng với 20 ml dung dịch NaOH 1M,
phản ứng hoàn toàn, cô cạn dung dịch thì khối lượng chất rắn thu được là bao
nhiêu ??
Lời giải
n Ba(OH)2 = 0,015 mol
n HCl = 0,015 mol
n NaOH = 0,02 mol
2RCOOH + Ba(OH)2 → (RCOO)2Ba +2H2O
Ba(OH)2 +2HCl → BaCl2 +2H2O
=> n RCOOH = 2 n Ba(OH)2 – nHCl =0,015 mol
=> n RCOOM = 0,035- 0,015 =0,02 mol
m (RCOO)2Ba +m RCOOM +m BaCl2 = 0,0075 (2R +225)+ mRCOOM + 0,0075 208
= 5,4325 g
=> m RCOOM = 2,185 – 0,015 R
cho A tác dụng 0,02 mol NaOH
n NaOH dư = n NaOH – n RCOOH = 0,02 – 0,015= 0,005 mol
RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O
Khối lượng chất rắn thu được là
m = m RCOOM + m RCOONa + mNaOH
= 2,185 – 0,015 R + 0,015 (R +67) + 0,005x40 = 3,39 g
Cách giải nhanh
Trang 4n HCl thêm vào = 0,015 => nBa(OH)2 dư = 0,0075 mol
n Ba(OH)2 tác dụng với axit = 0,0075 mol
=> naxit = 0,015 mol => nmuối = 0,02
Ta có:
5,4325 = m BaCl2 + m hỗn hợp đầu + m (khối lượng tăng do tác dụng với Ba(OH)2 tạo muối)
<=> 0,0075 208 + m hỗn hợp đầu + 0,0075.(137-2) = 5,4325
=> m hỗn hợp đầu = 2,86 g
Khi tác dụng với NaOH thì khối lượng chất rắn thu được gồm NaOH dư và khối
lượng muối
Áp dụng tăng giảm khối lượng => m rắn = 2,86 + 0,015.22 + 0,005.40 = 3,39 g
Ví dụ 5: Cho 3,6 gam axit cacboxylic no, đơn chức X tác dụng hoàn toàn với
500ml dd gồm KOH 0,12M và NaOH 0,12M Cô cạn dd thu được 8,28 gam hh
chất rắn khan CTPT củaX là
Lời giải
Bảo toàn khối lượng: mNước=maxit + mkiềm - mhhrắn = 1.08(g)
=> nNước = naxit = 1.08:18=0.06(mol)
=>Maxi t= 60
=> axit là CH3COOH Chọn B
Ví dụ 6: Trung hoà 8,2 gam hh gồm axit fomic và một axit đơn chức X cần 100 ml
dd NaOH 1,5M Nếu cho 8,2 gam hh trên tác dụng với một lượng dư dd AgNO3
trong NH3, đun nóng thì thu được 21,6 gam Ag Tên gọi của X là:
Lời giải
naxit fomic=0.5 nAg= 0.5 (21.6 :108) =0.1(mol)
Trang 5=>maxit X = 8.2 - 0.1 46=3.6(g)
Tổng số mol axit= số mol NaOH phản ứng = 0.1 1.5=0.15(mol)
=> nX=0.15 - 0.1=0.05 (mol)
Vậy MX = 3.6 : 0.05 = 72
=>X là axit acrylic Chọn A