Phần III. Tính chất hóa học 1.Tính axit
4. Phản ứng của gốc hiđrocacbon
A. Lý thuyết.
* Axit cacboxylic không no tham gia phản ứng cộng H2, Br2, Cl2... như hiđrocacbon không no.
Thí dụ:
CH3[CH2]7CH=CH[CH2]7COOH + H2 ,0
Ni t C
→ CH3[CH2]7CH2CH2[CH2]7COOH axit oleic axit stearic CH3CH=CHCOOH + Br2 → CH3CHBr−CHBrCOOH
Đối với axit không no, mạch hở, có 1 liên kết đôi ở mạnh C có công thức phân tử tổng quát: CnH2n-2O2 (n ≥ 3), ta có:
2 2
axit H Br
n = n = n
* Axit cacboxylic no tham gia phản ứng thế Halogen: thế nguyên tử hiđro của nguyên tử cacbon bên cạnh nhóm COOH (xúc tác photpho).
Thí dụ: CH3CH2CH2COOH+ Cl2
→P CH3CH2CH(Cl)COOH + HCl
* Axit cacboxylic thơm: khi nhóm COOH liên kết trực tiếp với vòng benzen thì phản ứng thế xảy ra khó hơn so với phân tử benzen và định hướng vào vị trí meta:
COOH
+ HNO3 →P
COOH NO2
+ H2O
B. Bài tập có lời giải .
Câu 1: Axit tác dụng với H2 là:
A. Axit oxalic B. Axit acrylic C. Axit axetic D. Axit butiric.
Giải
Axit tác dụng với hiđro là axit không no. Trong các axit trên chỉ có axit acrylic không no.
Chọn B
Câu 2: X có công thức phân tử C4H6O2. X tác dụng với dung dịch Br2, không có phản ứng tráng gương và khi tác dụng với NaHCO3 tạo khí. X có đồng phân hình học.
Công thức cấu tạo của X là
A. CH2=CH-CH2-COOH B. HOCH2-CH=CH-CHO
C. CH3-CH=CH-COOH D. CH2=C(CH3)-COOH Giải
X tác dụng với dung dịch Br2 và khi tác dụng với NaHCO3 tạo khí nên X là axit cacboxylic không no.
X có đồng phân hình học nên X là: CH3-CH=CH-COOH Chọn C
Câu 3: Biết 2,76 gam hỗn hợp axit axetic và axit acrylic vừa đủ làm mất màu hoàn toàn 50 gam dung dịch Br2 9,6%. Để trung hòa hết 1,38 gam hỗn hợp hai axit trên thì cần thể tích dung dịch NaOH 0,25M là:
A. 40 ml. B. 50 ml. C. 60 ml. D. 80 ml.
Giải
Trong 2,76 gam hỗn hợp có: 2
50.9, 6
0, 03 mol 100.160
naxit acrylic =nBr = =
2,76 0,03.72 0, 6 gam
⇒maxit axetic = − = ⇒
0,6 0,01 mol naxit axetic = 60 =
⇒
2 axit 0, 03 0,01 0,04 mol
n = + =
⇒Trong 1,38 gam có: 2 axit
0,04.1,38
0,02 mol
n = 2,76 =
Vì 2 axit đơn chức nên: nNaOH =n2 axit =0,02 mol
0,02 0, 08( ) 80 ml 0, 25
V l
⇒ ddNaOH = = =
Chọn D
Câu 4: Hỗn hợp X gồm 2 axit hữu cơ đơn chức, mạch hở, là đồng đẳng kế tiếp nhau.
Lấy m gam X đem tác dụng hết với 12 gam Na thì thu được 14,27 gam chất rắn và 0,336 lit H2 (đktc). Cũng m gam X tác dụng vừa đủ với 600 ml nước Br2 0,05M. Công thức phân tử của hai axit là:
A. C3H2O2 và C4H4O2. B. C3H4O2 và C4H6O2. C. C4H6O2 và C5H8O2 D. C3H6O2 và C4H8O2.
Giải Theo đề bài, ta có:
2
0,336
0,015 mol 22, 4
nH = =
2 axit 2 H2 0,03 mol
n n
⇒ = =
2 0,05.0,6 0,03 mol 2 axit
nBr = = =n
⇒ Hai axit đó không no, mạch hở, có 1 liên kết đôi ở mạnh C.
Theo định luật bảo toàn khối lượng: m2 axit +mNa =mchất rắn +mH2
⇒ m2 axit = mchất rắn+mH2- mNa =14, 27+0,015.2 12=2,3 mol− Đặt công thức phân tử của 2 axit là CnH2n-2O2. Ta có:
2 axit 2,3
76,67 gam / mol 0, 03
M = =
14n-2+32=76, 67 n 3,33
⇒ ⇒ =
Vì 2 axit là đồng đẳng kế tiếp nhau nên 2 axit đó là: C3H4O2 và C4H6O2. Chọn B
Câu 5: Cho 10,9 gam hỗn hợp gồm axit acrylic và axit propionic phản ứng hoàn toàn với Na thoát ra 1,68 lít khí (đktc). Nếu cho hỗn hợp tham gia phản ứng cộng H2 hoàn toàn thì khối lượng sản phẩm thu được là
A. 14,8 gam. B. 7,4 gam. C. 11,1 gam. D. 22,2 gam.
Giải Theo đề bài, ta có: 2
1, 68
0,075 mol 22, 4
nH = =
2 axit 2 H2 0,15 mol
n n
⇒ = =
Gọi naxit acrylic = x; naxit propionic = y (mol). Ta có hệ phương trình: x y 0,15 72x 74y 10,9
+ =
+ =
Giải hệ phương trình, ta được: x = 0,1; y = 0,05.
Trong 2 axit trên có axit acrylic không no nên: naxit acrylic =nH2 =0,1 mol Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có:
msản phẩm thu được = m2 axit ban đầu +mH2 = 10,9 +0,1.2=11,1 gam Chọn C
C. Một số bài tập tự luyện.
Câu 1: Axit nào có thể làm mất màu dung dịch Br2?
A. CH3COOH B. HOOC-CH2-COOH C. CH2=CH-COOH D. C2H5COOH
Câu 2: Axit nào có thể tham gia phản ứng trùng hợp?
A. Axit fomic B. Axit axetic C. Axit oxalic D. Axit acrylic Câu 3: Chọn câu sai trong các câu sau về axit acrylic:
A. tham gia phản ứng trùng hợp và cộng hiđro.
B. Làm quỳ tím ẩm hóa đỏ.
C. Tan nhiều trong nước.
D. Có tính axit yếu hơn axit cacbonic.
Câu 4: Cho dãy các chất: nước brom, dung dịch KMnO4, quỳ tím, kim loại Na, dung dịch NaHCO3,dung dịch MgSO4, C2H5OH. Số chất trong dãy tác dụng được với axit acrylic khi có điều kiện thích hợp là
A. 4. B. 5. C. 6. D. 7.
Câu 5: Dung dịch axit acrylic không phản ứng được với chất nào sau đây?
A. Na2CO3 B. Mg(NO3)2 C. Br2 D. NaOH.
Câu 6: Axit cacboxylic nào dưới đây phân nhánh, làm mất màu dd brom?
A. Axit metacrylic B. Axit acrylic C. Axit 2- metyl propanoic ` D. Axit propanoic
Câu 7: Hỗn hợp X gồm axit panmitic, axit stearic và axit linoleic. Để trung hoà m gam X cần 40 ml dung dịch NaOH 1M. Mặt khác, nếu đốt cháy hoàn toàn m gam X thì thu được 15,232 lít khí CO2 (đktc) và 11,7 gam H2O. Số mol brom cần dùng để phản ứng vừa đủ với m gam hỗn hợp X là
A. 0,010. B. 0,015. C. 0,020. D. 0,005.
Câu 8: Đốt cháy hoàn toàn a mol axit cacboxylic X thu được 2a mol H2O. Mặt khác, cho a mol X tác dụng với NaHCO3 dư thu được 2a mol CO2. Khi cho X tác dụng với nước brom, thấy nước brom mất màu. Công thức của X là:
A. CH2=CH-COOH. B. HOOC-CH2-CHO.
C. HOOC-CH=CH-COOH. D. HOOC-CH2-COOH Câu 9: Hỗn hợp X gồm axit axetic, axit acrylic và phenol
- Cho m gam X tác dụng hết với dung dịch NaOH cần đúng 0,3 mol.
- Cho m gam X tác dụng dung dịch Br2 cần đúng 0,4 mol.
- Đốt cháy m gam hoàn toàn X sinh ra 1,1 mol CO2. Khối lượng hỗn hợp X là
A. 22,6 gam B. 18,6 gam C. 19,8 gam D. 26,2 gam Câu 10: Hỗn hợp X gồm axit axetic, axit acrylic, axit propionic. Biết 3,15 gam X phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa 3,2 gam brom. Mặt khác, để trung hòa 3,15 gam X cần 90 ml dung dịch NaOH 0,5M. Phần trăm khối lượng từng axit trong X theo thứ tự trên lần lượt là:
A. 25,00%; 25,00% và 50,00% B. 19,05%; 35,24% và 45,71%
C. 19,05%; 45,71% và 35,24% D. 50,00%; 25,00% và 25,00%
Đáp án bài tập tự luyện
Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Đáp án C D D C B A B C A C