Giải bài tập SGK Hóa 11 Nâng cao Bài 60: Cấu trúc, danh pháp, tính chất vật lí Axit cacboxylic

Hãy điền chữ Đ (đúng) hoặc S (sai) vào dấu [... ] ở mỗi câu sau:

a) Axit cacbonic có nhóm cacboxyl. [... ]

b) Axit cacbonic là axit cacboxylic. [... ]

c) Axit cacboxylic no là axit không chứa liên kết bội. [... ]

d) Axit cacboxylic không no là axit có chứa liên kết C = C hoặc C ≡ C. [... ]

Phương pháp giải

- Axit cacboxylic là hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm cacboxyl (-COOH) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon hoặc nguyên tử hiđro.

- Nhóm  được gọi là nhóm cacboxyl, viết gọn là -COOH.

Hướng dẫn giải

a) Đúng 

b) Sai 

c) Sai

d) Đúng

a) Axit cacboxylic là gì? Phân loại axit cacboxylic theo cấu tạo gốc hiđrocacbon.

b) Viết công thức cấu tạo chung cho dãy axit no đơn chức, mạch hở. Gọi tên thông thường và tên quốc tế của 5 thành viên đầu của dãy với mạch cacbon không phân nhánh.

Phương pháp giải

- Axit cacboxylic là hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm cacboxyl (-COOH) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon hoặc nguyên tử hiđro.

Hướng dẫn giải

Câu a:

Axit cacboxylic là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm cacboxyl (-COOH) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon hoặc nguyên tử hidro.

Có bốn loại: axit no, axit không nó, axit htowm, và axit đa chức.

Câu b: Công thức chung của axit nó đơn chức: C_nH_2n+1COOH (n≥0).

Viết công thức cấu tạo và gọi tên thay thế các axit đồng phân có công thức phân tử:

a) C₅H₁₀O₂

b) C₄H₆O₂

Phương pháp giải

Tên gọi = axit + tên hiđrocacbon no tương ứng với mạch chính + “oic”.

Hướng dẫn giải

Câu a: C₅H₁₀O₂

CH₃CH₂CH₂CH₂COOH: axit pentanoic

CH3CH2CH(CH₃)COOH: axit 2-metyl butanoic

CH₃CH(CH₃)CH₂COOH: axit 3-metyl butanoic

(CH₃)₃C-COOH: axit 2,2-đimetyl propanoic

Câu b: C₄H₆O₂

CH₂=CHCH₂COOH: axit but-3-enoic

CH₃CH=CHCOOH: axit but-2-enoic

CH₂=C(CH₃)COOH: axit-2-metyl propenoic

Vị chua của trái cây là do các axit hữu cơ có trong đó gây nên. Trong quả táo có axit 2-hidroxibutanđioic (axit malic), trong quả nho có axit -2,3- đi hidroxibutanđioic (axit tacric), trong quả chanh có axit 2- hidroxipropan -1, 2, 3 –tricacboxylic (axit xitri còn gọi là axit limonic). Hãy điền các tên dưới các công thức sau cho phù hợp.

Phương pháp giải

Tên gọi = axit + tên hiđrocacbon no tương ứng với mạch chính + “oic”.

Hướng dẫn giải

HOOC-CH(OH)-CH₂-COOH : Axit 2 hidroxi butanđioic

HCOO-CH(OH)-CH(OH)-COOH: Axit -2,3-đi hidroxi butanđioic

  axit 2-hidroxi propan-1, 2, 3 - tricacboxylic

Nêu đặc điểm cấu tạo và sự phân bố mật độ electron ở nhóm cacboxyl.

Giải thích:

a) Vì sao lực axit cacboxylic lớn hơn của phenol và ancol?

b) Vì sao nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy của axit cao hơn so với của anđehit, xeton và ancol có cùng số nguyên tử C?

Phương pháp giải

- Nhóm –OH và nhóm >C=O lại có ảnh hưởng qua lại lẫn nhau

- Liên kết giữa H và O trong nhóm –OH phân cực mạnh, nguyên tử H linh động hơn trong ancol, anđehit và xeton có cùng số nguyên tử C.

- Nhiệt độ sôi tăng theo chiều tăng M và cao hơn các ancol có cùng M: nguyên nhân là do giữa các phân tử axit cacboxylic có liên kết hiđro bền hơn liên kết hidro giữa các phân tử ancol.

- Axit cacboxylic cũng tạo liên kết hiđro với nước và nhiều chất khác. Các axit fomic, axetic, propionic tan vô hạn trong nước. Khi số nguyên tử C tăng lên thì độ tan trong nước giảm.

Hướng dẫn giải

Câu a: Khả năng phân li cho proton H⁺ tùy thuộc vào sự phân cực của liê kết –O-H (xem SGK)

Các nhóm hút electron làm giảm mật độ electron trên nguyên tử O ⇒ làm tăng độ phân cực của liên kết – O- H ⇒ H linh động hơn ⇒ tính axit tăng.

Các nhóm đẩy electron làm tăng mật độ electron trên nguyên tử O ⇒ làm giảm độ phân cực của liên kết – O –H ⇒ H kém linh động hơn ⇒ tính xaait giảm

Dựa trên đặc điểm cấu tạo và sự phân bố mật độ electron, ta thấy liên kết – O –H trong phân tử axit phân cực nhất rồi đến phenol và cuối cùng là ancol etylic.

Câu b: Nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy của axit cacboxylic cao hơn so với anđêhit, xeton và ancol có cùng số cacbon vì axit tạo được liên kết hidro liên phân tử bền vững hơn.