1. Tính axit và ảnh hưởng của nhĩm thế
Do mật độ electron ở nhĩm OH dịch chuyển về phía nhĩm C=O, nguyên tử H của nhĩm OH trở nên linh động nên axit cacboxylic điện li khơng hồn tồn trong nước theo cân bằng:
R−COOH+H2O⇌H3O++R−COO−;Ka=[H3O+][RCOO−][RCOOH]
Ka là mức đo lực axit: Ka càng lớn thì axit càng mạnh và ngược lại. Lực axit của axit caboxylic phụ thuộc vào cấu tạo của nhĩm nguyên tử liên kết với nhĩm cacboxyl (kí hiệu chung là R).
Axit cacboxylic là những axit yếu. Tuy vậy, chúng cĩ đầy đủ tính chất của một axit như : làm đỏ quỳ tím, tác dụng với kim loại giải phĩng hiđro, phản ứng với bazơ, đẩy được axit yếu hơn ra khỏi muối.
* Trong các axit no đơn chức, axit fomic (R là H) mạnh hơn cả. Các nhĩm ankyl đẩy electron về phía nhĩm cacboxyl nên làm giảm lực axit:
* Các nguyên tử cĩ độ âm điện lớn ở gốc R hút electron của nhĩm cacboxyl nên làm tăng lực axit. Thí dụ:
2. Phản ứng tạo thành dẫn xuất axit
a) Phản ứng với ancol (phản ứng este hĩa)
* Thực nghiệm: Trong những bình thủy tinh hàn kín chứa hỗn hợp phản ứng, được đun nĩng ở 800C. Sau phản ứng, chuẩn độ bằng dung dịch NaOH1M ta xác định được lượng axit axetic, từ đĩ tính được số mol este, nE, ở mỗi bình. Kết quả thực nghiệm được biểu diễn trên đồ thị ở hình dưới.
* Nhận xét: Phản ứng của 1 mol axit axetic và 1 mol ancol etylic (xúc tác axit) đạt tới giới hạn là tạo
ra 2/3 mol este, cịn dư 1/3 mol axit axetic và 1/3 mol ancol etylic. Khi xuất phát từ 1 mol este, tức là cũng đạt tới giới hạn trên.
* Kết luận: Phản ứng của axit axetic với etanol xúc tác axit là phản ứng thuận nghịch CH3−CO−OH+C2H5−O−H⇌CH3−CO−OC2H5+H2O
axit axetic etanol etyl axetat Một cách tổng quát, phản ứng giữa axit cacboxylic và ancol được viết như sau:
Chiều thuận là phản ứng este hĩa, chiều nghịch là phản ứng thủy phân este.
Khi cho tác dụng với P2O5, hai phân tử axit tách đi một phân tử nước tạo thành phân tử anhiđrit axit. Thí dụ:
3. Phản ứng ở gốc hiđrocacbon a) Phản ứng thế ở gốc no
Khi dùng photpho (P) làm xúc tác, Cl chỉ thế cho H ở cacbon bên cạnh nhĩm cacboxyl. Thí dụ:
CH3CH2CH2COOH+Cl2→PCH3CH2−CHCl−COOH+HCl
b) Phản ứng thế ở gốc thơm
Nhĩm cacboxyl ở vịng benzen định hường cho phản ứng thế tiếp theo vào vị trí meta và làm cho phản ứng khĩ khăn hơn so với thế vào benzen:
c) Phản ứng cộng vào gốc khơng no
Axit khơng no tham gia phản ứng cộng H2,Br2,Cl2... như hiđrocacbon khơng no. Thí dụ:
CH3[CH2]7CH=CH[CH2]7COOH+H2−→t0NiCH3[CH2]7CH2CH2[CH2]7COOH
axit oleic axit stearic CH3CH=CHCOOH+Br2→CH3CHBr−CHBrCOOH
III- ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG
1. Điều chế
a) Trong phịng thí nghiệm
* Oxi hĩa hiđrocacbon , ancol,...:
* Đi từ dẫn xuất halogen:
R−X−→−−KCNR−C≡N−→−−−−H3O+,t0R−COOH
b) Trong cơng nghiệp
Axit axetic được sản xuất theo các phương pháp sau.
* Lên men giấm là phương pháp cổ nhất, ngày nay chỉ cịn dùng để sản xuất giấm ăn:
CH3CH2OH+O2−→−−−−25−300CmengiấmCH3COOH+H2O
* Oxi hĩa anđehit axetic trước đây là phương pháp chủ yếu sản xuất axit axetic:
CH3CH=O+12O2−→−−xt,t0CH3COOH
* Đi từ metanol và các cacbon oxit, nhờ xúc tác thích hợp là phương pháp hiện đại sản xuất axit axetic:
CH3OH+CO−→−−xt,t0CH3COOH
Vì metanol và cacbon oxit đều được điều chế từ metan cĩ sẵn trong khí thiên nhiên và khí dầu mỏ nên phương pháp này do axit axetic với giá hạ nhất.
2. Ứng dụnga) Axit axetic a) Axit axetic
Axit axetic được dùng để điều chế những chất cĩ ứng dụng quan trọng như: axit cloaxetic (dùng tổng hợp chất diệt cỏ 2,4−D;2,4,5−T...), muối axetat của nhơm, crom, sắt (dùng làm chất cầm màu khi nhuộm vải, sợi), một số este (làm dược liệu, hương liệu, dung mơi,...), xenlulozơ axetat (chế tơ axetat),...
Các axit béo như axit panmitic (C15H31COOH), axit stearic (C17H35COOH),... được dùng để chế xà phịng. Axit benzoic được dùng trong tổng hợp phẩm nhuộm, nơng dược,... Axit salixylic dùng để chế thuốc cảm, thuốc xoa bĩp, giảm đau,...
Các axit đicacboxylic (như axit ađipic, axit phtalic,...) được dùng trong sản xuất poliamit, polieste để chế tơ sợi tổng hợp.
Đại cương về polime
I.Khái niệm, phân loại và danh pháp 1. Khái niệm
* Polime là những hợp chất cĩ phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ liên kết với nhau
//* nCH2=CH2 CH2-CH2n
* n: hệ số polime hĩa hay độ polime (hệ số polime hĩa TB) - CH2=CH2: monome
Chú ý: phân tử chỉ là monome khi tham gia trực tiếp vào phản ứng trùng hợp hoặc trùng ngưng tạo polime
2 Phân loại
- Theo nguồn gốc:
+Polỉme thiên nhiên: cao su, tơ tằm, xenlulozơ +Polime tổng hợp: PE, nilon-6
+Polime nhân tạo (bán tổng hợp): tơ axetat, tơ visco - Theo cách tổng hợp:
+Polime trùng hợp: PE, PVC +Polime trùng ngưng: tơ poliamit - Theo cấu trúc:
+mạch nhánh +mạng khơng gian
3. Danh pháp
- Poli + tên monome
polipropilen, poli(vinyl axetat), poli(butađien+stiren) - Một số polime cĩ tên riêng: xenlulozơ, nilon-6,6
II Cấu trúc
1. Các dạng cấu trúc của polime
- Mạch khơng nhánh : xenlulozơ, PE, nilon-6 - Mạch nhánh: amilopectin, glicogen
- Mạng khơng gian: nhựa bakelit, cao su lưu hĩa
2. Cấu tạo điều hịa và khơng điều hịa
- Polime cĩ cấu tạo điều hịa: các mắt xích nối với nhau theo một trật tự nhất dịnh
- Polime cĩ cấu tạo khơng điều hịa: các mắt xích nối với nhau khơng theo một trật tự nhất dịnh