Đề kiểm tra 15 phút Hóa 11 Chủ đề 6: Hợp chất carbonyl - Carboxylic acid CD

Stearic acid là acid béo được dùng để sản xuất xà phòng.

Gọi công thức chung của 2 acid là RCOOH:

Phương trình phản ứng:

2RCOOH + Na₂CO₃ → 2RCOONa + H₂O + CO₂

n_RCOOH = 2.n_CO2 = 0,3 mol

M = 20,1/0,3 = 67 (g/mol)

2 acid là CH₃COOH và C₂H₅COOH.

- Ở điều kiện thường, các carboxylic acid đều là những chất lỏng hoặc rắn.

- HCHO và CH₃CHO những chất khí ở nhiệt độ thường, tan tốt trong nước.

- CH₃OH và C₂H₅HO là những chất lỏng.

Propanoic acid: CH₃CH₂COOH 

2-methyl propanoic acid: (CH₃)₂CHCOOH 

Methacrylic acid:  CH₂=C(CH₃)COOH 

Acrylic acid:  CH₂=CHCOOH 

Acid có mạch C phân nhánh và làm mất màu nước Br₂ là methacrylic acid

Ta có

Phương trình hóa học:

C₂H₅OH + CH₃COOH H₂O + CH₃COOC₂H₅

n_CH3COOH = 0,4; n_C2H5OH = 0,5

Hiệu suất phản ứng tính theo số mol acid

m_ester = 0,4.60%.88 = 21,12 (g) 

Trong môi trường kiềm, Cu(OH)₂ oxi hóa hầu hết các aldehyde thành muối carboxylate và sinh ra kết tủa Cu₂O có màu đỏ gạch.

Gọi số mol một aldehyde là x (mol) ⇒ số mol aldehyde còn lại là 3x (mol)

Ta có X gồm 2 aldehyde no, đơn chức, mạch hở nên: n_CO2 = n_H2O = 1,5 mol

Bảo toàn O: n_{O (trong X)} = n_X = 3x + x = 2.n_CO2 + n_H2O – 2.n_O2 = 1 mol

⇒ x = 0,25 mol

Gọi số C trong 2 aldehyde là n và m

⇒ n_CO2 = 0,25n + 0,75m = 1,5

⇒ n + 3m = 6

⇒ n = 3 và m = 1

⇒ HCHO và C₂H₅CHO

• Alcohol tạo được liên kết hydrogen liên phân tử nên các alcohol có nhiệt độ sôi cao hơn so với các hydrocarbon hoặc dẫn xuất halogen có phân tử khối tương đương.
• Phân tử carboxylic acid liên kết hydrogen với nhau tại thành dạng dimer hoặc dạng liên phân tử nên nhiệt độ sôi cao hơn so với các hydrocarbon, alcohol, hợp chất carbonyl có phân tử khối tương đương.
• Hydrocarbon có nhiệt độ sôi thấp hơn aldehyde.

Vậy nhiệt độ sôi của các chất tăng dần theo dãy: C₂H₆, CH₃CHO, C₂H₅OH, CH₃COOH.

Phương trình phản ứng:

CH₃CH₂OH + CuO → CH₃CHO + Cu + H₂O

X là CH₃CHO.

Nguồn nguyên liệu chính để sản xuất acetaldehyde trong công nghiệp là ethylene.

Phương pháp điều chế: Oxi hóa ethylene

 2CH₂=CH₂ + O₂ 2CH₃CHO 

Các hợp chất carbonyl mạch ngắn (chứa không quá ba nguyên tử carbon trong phân tử) tan tốt trong nước, còn các hợp chất carbonyl mạch dài hơn không tan hoặc ít tan trong nước.

Ở điều kiện thường HCHO, CH₃CHO tan tốt trong nước.

Ag +2HNO₃ → AgNO₃ + NO₂ + H₂O

0,1                                     0,1

TH₁: X là HCHO:

HCHO + 2H₂O + 4AgNO₃ + 6NH₃ → (NH₄)₂CO₃ + 4Ag + 4NH₄NO₃

0,025                                            ←                          0,1

⇒ m_HCHO = 30.0,025 = 0,75 ≠ 3,6 gam (loại)

TH₂: X không phải HCHO, gọi X là RCHO:

R-CHO + H₂O + 2AgNO₃ + 3NH₃ → R-COONH4 + 2NH₄NO₃ + 2Ag↓

   0.05                                      ←                                                    0,1.

⇒ (R + 29).0,05 = 3,6 ⇒ R= 43 (C₃H₇)

n_CO2 = 0,1 mol; n_H2O = 0,1 mol

m_C = 1,2 gam; m_H = 0,2 gam

Bảo toàn khối lượng của acid: m_acid = m_C + m_H + m_O  m_O = 1,6 gam

n_C : n_H : n_O = 0,1 : 0,2 : 0,1 = 1 : 2 : 1

Công thức phân tử có dạng C_nH_2nO_n.

M_A = 3,75.16 = 60 > n = 2

Công thức phân tử: C₂H₄O₂

Vì A tác dụng với NaHCO₃ tạo khí nên A là axit CH₃COOH.

CH₃CH₂CH₂CHO: butanal

CH₃CH₂CHO: propanal

(CH₃)₂CHCH₂CHO: 3-metyl butanal

(CH₃)₂CHCHO: 2-methylpropanal

n_CH3COOH = n_NaOH = 0,025.0,5 = 0,0125 mol

m_CH3COOH = 0,0125.60 = 0,75 g

Nồng độ mẫu giấm:

n_Ag = 43,2/108 = 0,4 mol

TH₁: A có 1 nhóm CHO trong phân tử n_A:n_Ag = 1:2

n_A = 0,4/2 = 0,2 (mol)

Không thõa mãn.

TH₂: A có 2 nhóm CHO trong phân tử n_A:n_Ag = 1:4

n_A = 0,4/4 = 0,1 (mol)

A là OHCCHO

n_CO­2 = 0,36 mol, n_H2O = 0,26 mol.

n_CO2 > n_H2O suy ra X, Y là aldehyde không no có 1 liên kết đôi hoặc aldehyde đa chức.

Hai aldehyde C₂H₃CHO, C₃H₅CHO thỏa mãn.

Gốc liên kết với nhóm COOH càng đẩy electron nguyên tử H trong nhóm OH kém linh động hơn tính acid của chất càng yếu.

Sắp xếp: 

HCOOH > CH₃COOH > C₂H₅COOH > C₃H₇COOH.