BÀI SỐ 09: AXIT CACBOXYLIC
A) Lý thuyết:
1) Định nghĩa, phân loại và tên gọi các axit:
a) Định nghĩa:
+ Axit cacboxylic là những hợp chất hữu cơ có chứa nhóm cacboxyl -COOH liên kết với
gốc hiđrocacbon hoặc với nguyên tử H.
+ Khác với trường hợp rượu nhóm OH không liên kết trực tiếp với nguyên tử C có liên
kết π, nhóm -COOH có thể liên kết trực tiếp với các liên kết π mà phân tử vẫn bền vững.
+ Hơn nữa nhóm -COOH có thể liên kết với một nguyên tử H tạo ra axit fomic rất đặc
biệt. Hai nhóm -COOH có thể liên kết với nhau tạo ra một axit hai chức axit Ôxalic.
b) Phân loại:
+ Tuỳ theo gốc hiđrocacbon mà người ta phân loại các axit thành:
- axit no: axit fomic (HCOOH); axit axêtic (CH
3
COOH); axit panmitic (C
15
H
31
COOH),
axit Stearic (C
17
H
35
COOH)
- axit không no: acrylic (CH
2
=CH-COOH); axit metacrylic (CH
2
=C(CH
3
)-COOH), axit

4
H
9
COOH: axit pentanoic; (CH
3
)
2
CHCOOH: axit
2 - metylpropanoic
+ Trong chương trình phổ thông ít có đề cập các axit có cấu tạo phức tạp nên khi gọi tên
các axit người ta hay sử dụng tên thông thường:
- Tên axit do nguồn gốc tìm thấy: axit fomic tìm thấy từ kiến đỏ; axit axetic tìm thấy trong
dấm ăn
- Tên từ gốc hiđrocacbon:
axit propionic(CH
3
CH
2
COOH); axit n - butiric (CH
3
CH
2
CH
2
COOH),
d) Cấu tạo phân tử:
+ Nhóm COOH trong phân tử axit là tổ hợp của nhóm cacbonyl phân cực mạnh về phía
nguyên tử ôxi và nhóm OH cũng phân cực mạnh về phía ôxi.
+ Do sự liên hợp π giữa liên kết C=O và đôi electron p của ôxi nên electron dịch chuyển
về phía nhóm CO nên nguyên tử H liên kết với nguyên tử ôxi trở nên linh động. Hiệu ứng

CH(OH)COOH xuất hiện trong cơ thể khi có dấu hiệu mệt mỏi.
+ Axit Benzoic C
6
H
5
COOH không tan trong nước, diệt nấm mốc là đại diện cho axit thơm,
ngoài ra còn có các axit thơm khác như axit o - phtalic, axit m - phtalíc (hay còn gọi là iso
- phtalic) và p - phtalic (hay tere -phtalic).
+ Axit Panmitic C
15
H
31
COOH dầu cọ, dầu dừa.
+ Axit Stearic C
17
H
35
COOH dàu bông gai lanh trẩu
+ Axit Oleic C
17
H
33
COOH dầu thực vật có 1 liên kết đôi CH
3
(CH
2
)
7
CH=CH(CH
2

2
)
3
-COOH; Adipic HOOC-(CH
2
)
4
-COOH; HOOC CH=CH- COOH
dạng cis có tên là axit maleic còn dạng trans có tên là axit fumaric; Butendioic HOOC-
CH=CH-COOH.
+ Các axit cacboxylic có nhiệt độ sôi cao hơn hẳn các rượu có cùng số nguyên tử C hay các
phân tử có cùng khối lượng phân tử khác do tạo thành liên kết H bền vững (H linh động
hơn) giữa hai hay nhiều phân tử axit. Tương tự các rượu ba axit đầu dãy tan vô hạn trong
nước, axit có 4, 5 nguyên tử C tan được. Các axit có từ 6 nguyên tử C trở lên hầu như
không tan trong nước.
3) Tính chất hóa học:
a) Tính axit:
+ Axit cacboxilic phân li thành ion trong dung dịch tạo môi trường axit.
+ Tác dụng với kim loại, ôxit kim loại, hyđroxit (bazơ), muối của axit yếu hơn.
CH
3
COOH + Mg (CH
3
COO)
2
Mg + H
2
↑
CH
3

↑
+ A xít cacboxilic là axit yếu nên khi cho muối axetat kim loại tác dụng với axit mạnh
(HCl hay H
2
SO
4
chẳng hạn) dễ dàng nhận ra mùi giấm đặc trưng. Phản ứng này được sử
dụng để nhận ra muối axetat và điều chế axit trong phòng thí nghiệm.
b) Đặc biệt:
+ Khi có H
2
SO
4
đặc làm xúc tác và có đun nóng axit tham gia phản ứng este hóa với các
chất có nhóm OH. Khi không có xúc tác phản ứng xảy ra theo cả hai chiều thuận nghịch
vì thế cần H
2
SO
4
đặc để lấy bớt nước đồng thời nếu tách sản phẩm este ra khỏi khu vực
phản ứng sẽ đạt hiệu suất cao.
CH
3
COOH + C
2
H
5
OH
H2SO4 đ, to
CH

Ni, to
CH
3
(CH
2
)
14
COOH
n CH
2
=CH-COOH (-CH
2
-CH-)
n

COOH
CH
3
COOH + Cl
2

a’s’k’t’
Cl-CH
2
COOH + HCl
- Axit monocloaxetic có tính axit mạnh hơn axit axetic khoảng 80 lần (do liên kết Cl-C
phân cực về phía Clo). Muối của axit cloaxetic thường có tác dụng diệt cỏ và làm rụng lá
cây. Tuy nhiên ứng dụng của nó thường được sử dụng để tổng hợp các chất 2, 4 - D là
axit 2,4 - điclophenoxiaxetic hay 2,4,5 - T là axit 2,4,5 - triclophenoxiaxxetic. Các chất
này nếu sử dụng ở lượng nhỏ có tac dụng kích thích sinh trưởng ở thực vật nhưng ở nồng

2
O (NH
4
)
2
CO
3
+ 2 Ag + 2 NH
4
NO
3
4) Điều chế và ứng dụng:
a) Điều chế axit axetic:
- Phương pháp hóa học: Có thể tổng hợp axit axetic từ etylen bằng phản ứng với ôxi với
xúc tác là PdCl
2
/CuCl
2
ở 100
o
C và 30 at hay từ axetylen bằng phản ứng hợp nước với xúc
tác là HgSO
4
ở 80
o
C rồi ôxi hóa bằng O
2
/Mn
2+
ở 70

2 CH
3
COOH
CH
3
CH
2
CH
2
CH
3
+ 2,5 O
2

180oC, 50 at, xt
2 CH
3
COOH + H
2
O
- Phương pháp lên men là phương pháp cổ điển nhất. Nguyên liệu được dùng là rượu nhạt
(<10
o
) được ôxi hoá bằng ôxi không khí thành axit axetic nhờ tác dụng của men
Mycoderma aceti.
2 CH
3
- CH
2
- OH + O

amylaxetat, các dược phẩm, polime, chất diệt cỏ
+ Trong đời sống hàng ngày người ta sử dụng dung dịch CH
3
COOH nồng độ thấp (từ 3 đến
6 %) để làm dấm ăn và trong nấu nướng.
+ Các muối axetat nhôm hay crôm được dùng làm chất cầm màu trong công nghiệp
nhuộm.
5) Tính chất hóa học của các muối:
+ Muối của axit hữu cơ là muối của các axít yếu nên bị axit mạnh đẩy ra khỏi muối (axit
không bay hơi) đuiược sử dụng để điều chế axit hưũ cơ, trong tách chất hay tinh chế chất.
+ Muối Natri, Kali của axit cao (> 12 C) có tác dụng tẩy rửa nên dùng làm xà phòng. (Chú
ý xà phòng sẽ mất tác dụng khi sử dụng với nước cứng vì tạo kết tủa muối với Ca
2+
và
Mg
2+
).
+ Khi nung với kiềm thì xảy ra phản ứng đêcacboxyl hóa tạo ra hyđrocacbon và Na
2
CO
3
.
Khi nung trong ống nghiệm thuỷ tinh cần trộn thêm vôi sống CaO để ngăn cản phản ứng
của NaOH với thuỷ tinh (SiO
2
dễ gây cháy và tai nạn).
+ Nung khan muối natri với xúc tác là ThO
2
thu được xêton và muối cacbonat.
+ Điện phân dung dịch muối cacboxylat thu được H

3
, n-Propylic với H
2
SO
4
đ làm xúc tác.
3. Gọi tên quốc tế hay tên thông thường của các axit sau:
a) CH
3
- CH
2
- CH
2
- COOH b) CH
3
- C (CH
3
)
2
- CH (C
2
H
5
) - COOH
b) ClCH
2
- C(CH
3
)NO
2

khi:
+ A làm tan đá vôi;
+ A không tác dụng với NaOH mà tham gia phản ứng tráng gương và tác dụng được với Na
kim loại giải phóng khí;
+ Tham gia phản ứng tráng bạc nhưng không tác dụng với NaOH hay Na.
6. a) So sánh nhiệt độ sôi của các chất trong dãy sau: Rượu etylic, Etylclorua, đietylete
và axit axetic.
b) Hãy sắp xếp các chất theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi và giải thích ngắn gọn:
CH
3
COOH; HCOOCH
3
, CH
3
CH
2
COOH; CH
3
COOCH
3
; CH
3
CH
2
OH
7. So sánh nhiệt độ sôi của 3 chất sau, giải thích và nêu cách nhận biết chúng trong các lọ
đựng riêng biệt:
HCOOH CH
3
CHO C

COOH, FCH
2
COOH và C
2
H
5
OH
9. Giải thích và so sánh tính axit mạnh yếu của các axit sau đây:
Cl
3
COOH; Cl
2
CHCOOH; CH
3
COOH; ClCH
2
COOH, BrCH
2
COOH.
10. So sánh cấu tạo và tính chất hóa học của axit acrylic và axit propionic. Nếu cho 10 g
hỗn hợp hai axit trên tác dụng với 50 g dung dịch nước brom điều chế bằng các điện phân
hoàn toàn 23,8 g KBr với điện cực trơ và có màng ngăn xốp . Sau phản ứng thấy lượng
Brôm giảm còn một nửa. Xác đinh % khối lượng hỗn hợp đầu?
11. Axit fomic có thể khử được Cu(OH)
2
và AgNO
3
/NH
3
giống như anđêhit fomic. Giải

H
5
OH CH
3
CHO CH
3
COOH
b) C
6
H
5
CH
3
P Q R S
c) Al
4
C
3
+ HCl E↑ + X (An ninh 98)
E Y + Z (1500
o
C, làm lạnh nhanh)
CH
3
COOH + Y A
A B (trùng hợp)
B + n NaOH C + D
C + NaOH E↑ + F
A + NaOH C + G
F + X + H

21. Cho hai chất hữu cơ A và B cùng có CTPT là C
3
H
4
O
2
. B không tác dụng với K kim
loại. Viết phương trình phản ứng của A với Na
2
CO
3
, rượu ettylic và phản ứng trùng hợp
của A, phản ứng của B với dung dịch KOH.
22. Trình bày phương pháp hóa học để tách lấy axit axetic nguyên chất từ một loại axit
axetic có tạp chất là axeton và metanol.
23. Ôxi hóa một rượu đơn chức A bằng ôxi có xúc tác thu được hỗn hợp X chứa andehit,
axit, nước và rượu dư. Lấy m g X tác dụng với Na vừa đủ thu được 8,96 l H
2
(đktc) và
hỗn hợp Y. Cho Y bay hơi thu được 48,8 g chất rắn. Nếu lấy 4 m g hỗn hợp X tác dụng
với Na
2
CO
3
dư thu được 8,96 lit khí (đktc). Hãy xác định % khối lượng rượu đã chuyển
hóa thành axit và CTPT của A cho biết nếu dùng m gg hỗn hợp X tác dụng với dung dịch
AgNO
3
/NH
3

A
< 200.
29. Trung hoà a mol axit A cần 2 a mol NaOH. Đốt a mol A tạo thành 2a mol CO
2
. Viết
CTCT của A?
30. Đốt cháy 14,6 gam một axit no, đa chức A thu được 0,6 mol CO
2
và 0,5 mol nước.
Xác định CTPT, viết CTCT và gọi tên axit A. Cho biết A có mạch C không phân nhánh.
31. Đốt một thể tích hơi axit hữu cơ A thu được 3 thể tích CO
2
và hơi nước đo ở cùng điều
kiện . Viết CTCT của A?
32. Viết công thức cấu tạo các đồng phân có thể có của công thức C
2
H
4
O
2
. Đối với mỗi
đồng phân hãy nêu một phản ứng đặc trung để phân biệt với các đồng phân khác. Trong
trường hợp chung làm thế nào để viết được CTCT cho tất cả các đồng phân có công thức
xác định C
m
H
n
O
p
(Chỉ cần nêu khái quát) (mạch C; chức gì tuỳ theo số nguyên tử O, tuân

và B là một rượu có công thức TQ là C
m
H
2m+2
O. Lấy p gam một hỗn hợp X gồm
A và B để làm thí nghiệm. Nếu lấy 1/10 hỗn hợp X cho tác dụng với một lượng dư Na thì
thu được 168 ml H
2
(đktc). Nếu đốt 1/10 hỗn hợp X rồi cho toàn bộ sản phẩm hấp thu hết
vào dung dịch NaOH dư rồi thêm tiếp dung dịch BaCl
2
đến dư thì thu được 7,88 g kết tủa.
a) Viết các phương trình phản ứng đã xảy ra.
b) Xác định CTPT của A và B.
c) Tính p.
d) Đun p g hỗn hợp X với H
2
SO
4
đ (xúc tác). Tính lượng este thu được. Cho h = 100%.
36. Cho hỗn hợp X gồm rượu metylic và hai axit kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng của
axit axetic tác dụng hết với Na giải phóng ra 6,72 lít khí H
2
(đktc). Nếu đun nóng hỗn hợp
X (có H
2
SO
4
đặc làm xúc tác) thì các chất trong hỗn hợp phản ứng vừa đủ với nhau tạo
thành 25 gam hỗn hợp este.

a) Tính số mol mỗi axit trong hỗn hợp, biết rằng số mol 2 axit bằng nhau.
b) Nếu đem cô cạn dung dịch đã trung hoà thì thu được bao nhiêu gam muối khan.
c) Xác định công thức phân tử 2 axit nói trên.
39. Cho m gam hỗn hợp 2 axit no đơn chức, đồng đẳng kế tiếp tác dụng vừa đủ với 200 ml
dung dịch NaOH 1M. Sau khi phản ứng kết thúc, cô cạn dung dịch thu được 15 gam hỗn
hợp 2 muối hữu cơ khan.
a) Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của 2 axit.
b) Tính thành phần % theo khối lượng của hỗn hợp. (Học viện Kĩ thuật quân sự 98)
40. Cho một lượng axit hữu cơ B phản ứng đủ với dung dịch NaOH rồi cô cạn dung dịch,
ta thu được 1,48 gam muối khan D; đem toàn bộ lượng muối D đốt hoàn toàn với O
2
thì
thu được 1,06 gam một chất rắn X và một hỗn hợp khí Y; cho hấp thụ hết khí Y vào một
bình đựng nước vôi trong dư thì khối lượng bình tăng là 1,06 gam và khi lọc ta thu được
2 gam kết tủa rắn Z. Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của B biết số
nguyên tử cacbon trong một phân tử B nhỏ hơn 6.
41. Cho một hỗn hợp X gồm hai axit hữu cơ mạch hở, hai lần axit (A) và một axit không
no có một nối đôi, mạch hở, đơn chức (B). Số nguyên tử cácbon trong phân tử chất này
gấp đôi số nguyên tử C trong phân tử chất kia. Đốt cháy hoàn toàn 5,08 g hỗn hợp X thu
được 4,704 lít CO
2
(đo ở đktc). Nếu trung hoà hết 5,08 gam X cần 350 ml dung dịch
NaOH 0,2m được hỗn hợp muối Y.
a) Tìm công thức phân tử của A và B.
b) Tính % theo khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X.
42. Đốt cháy hoàn toàn 1,46 gam một axit hữu cơ nhiều lần axit, người ta thu được 1,344
lít khí CO
2
(ở đktc) và 0,9 gam nước. Xác định công thức nguyên của axit.
43. Tỉ khối hơi của một hợp chất với hiđrô là 30. Thành phần % về khối lượng cacbon là

SO
4
đặc, sau đó qua bình 2 đựng NaOH, không có sản phẩm dư. Sau thí nghiệm khối
lượng bình 2 tăng nhiều hơn bình 1 là 36,4 gam.
a) Tìm công thức cấu tạo hai axit, biết rằng hai axit này không làm mất màu nước brom.
Tìm % mỗi chất trong hỗn hợp.
b) Viết công thức các đồng phân của B.
46. Cho 50 ml dung dịch A gồm một axit hữu cơ đơn chức và một muối của nó với một
kim loại kiềm tác dụng với 12 ml dung dịch Ba(OH)
2
1,25 M. Sau phản ứng để trung hoà
dung dịch thu được cần thêm 3,75 gam dung dịch HCl 14,6 %. Sau đó cô cạn dung dịch
thu được 54,325 gam muối khan. Mặt khác khi cho 50 ml dung dịch A tác dụng với
H
2
SO
4
dư rồi đun nóng thì thu được 0,784 lít hơi axit hữu cơ trên (sau khi làm khô) ở
điều kiện 54,6
0
C và p bằng 1,2 atm.
a) Tính C
M
các chất trong dung dịch.
b) Xác định công thức phân tử muối axit hữu cơ.
47. Để trung hoà 15 ml dung dịch axit hữu cơ đơn chức cần dùng 30 ml dung dịch NaOH
0,5M. Mặt khác nếu dùng 50 ml dung dịch axit để tác dụng vừa đủ với lượng NaOH rồi
chưng khô thì thu được 4,1 gam chất rắn.
a) Tính C
M

2
(đktc). Mặt khác nếu trung hoà 30 gam hỗn
hợp trên cần 0,8 lít dung dịch NaOH 0,5M. Khi đốt cháy A cũng như B đều thu được số
mol CO
2
và số mol H
2
O bằng nhau. Biết gốc hiđrôcacbon trong A lớn hơn trong B.
a) Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của A và B.
b) Đun nóng hỗn hợp A và B nói trên có mặt của H
2
SO
4
làm xúc tác ở 140
0
C thì sẽ thu
được chất gì?
49. Công thức đơn giản của chất A là (C
3
H
4
O
3
)
n
và chất B là (C
2
H
3
O