Trình bày phương pháp hoá học để phân biệt các dung dịch sau: ethanol, glycerol, acetaldehyde và acetic acid.

MỞ ĐẦU

Hãy viết công thức cấu tạo của acetic acid. Cho biết một số tính chất hoá học và ứng dụng của acetic acid mà em biết.

Xem lời giải

I. KHÁI NIỆM VÀ DANH PHÁP

1. Khái niệm 

Luyện tập 1: Hãy chỉ ra hợp chất carboxylic acid trong số các chất dưới đây.

CH₃–COOH         (A)

CH₃–CHO            (B)

HOOC–COOH     (C)

CH₃–CO–CH₃      (D)

CH₂=CH–COOH  (E)

Xem lời giải

2. Danh pháp

Luyên tập 2: Viết công thức cấu tạo, gọi tên thay thế của các carboxylic acid có cùng công thức phân tử là C₅H₁₀O₂.

Xem lời giải

II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Câu hỏi 1: Căn cứ các dữ liệu về nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy, hãy chỉ ra các carboxylic acid ở thể lỏng và ở thể rắn ở điều kiện thường.

Xem lời giải

Luyện tập 3: Cho các chất có công thức cấu tạo sau: HCOOH (A), C₂H₆ (B), CH₃CH=O (C), C₂H₅OH (D), CH₃COOH (E).

Hãy sắp xếp các chất trên theo chiều tăng dần về nhiệt độ sôi của chúng và giải thích.

Xem lời giải

Câu hỏi 2: Vì sao acetic acid có thể tan vô hạn trong nước?

Xem lời giải

III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Câu hỏi 3: Từ đặc điểm cấu tạo của nhóm carboxyl, hãy dự đoán tính chất đặc trưng của các hợp chất carboxylic acid.

Xem lời giải

1. Tính acid

Câu hỏi 4: Từ các giá trị K_a cho trong Bảng 19.2, hãy cho biết carboxylic acid no, đơn chức, mạch hở nào có tính acid mạnh nhất.

Xem lời giải

Thí nghiệm 1: Khả năng đổi màu quỳ tím của acetic acid

Chuẩn bị: Dung dịch acetic acid 5%, giấy quỳ tím, đũa thuỷ tinh.

Tiến hành: Nhúng đầu đũa thủy tinh vào dung dịch acetic acid 5%, sau đó chấm vào giấy quỳ tím.

Yêu cầu: Quan sát và nhận xét sự thay đổi màu của giấy quỳ tím.

Xem lời giải

Luyện tập 4: Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra giữa propionic acid với:

a) Zn.

b) CuO.

c) Cu(OH)₂.

d) CaCO₃.

Xem lời giải

Thí nghiệm 2: Phản ứng của acetic acid với magnesium

Chuẩn bị: Dung dịch CH₃COOH 1 M, phoi bào magnesium, ống nghiệm.

Tiến hành: Cho 1 – 2 mL dung dịch acetic acid 1 M vào ống nghiệm, sau đó cho thêm vào vài mẩu magnesium.

Yêu cầu: Quan sát, mô tả hiện tượng xảy ra và giải thích.

Xem lời giải

Luyện tập 5: Trình bày cách phân biệt các dung dịch sau: acetic acid, acrylic acid, acetaldehyde.

Xem lời giải

Vận dụng: Ấm (siêu) đun nước lâu ngày thường có một lớp cặn bám dưới đáy. Hãy đề xuất một phương pháp đơn giản để loại lớp cặn đó.

Xem lời giải

Thí nghiệm 3: Phản ứng của acetic acid với sodium carbonate

Chuẩn bị: Dung dịch CH₃COOH 1 M, dung dịch Na₂CO₃ 1 M; ống nghiệm, diêm.

Tiến hành: Cho 1 – 2 mL dung dịch sodium carbonate 1 M vào ống nghiệm. Nhỏ tiếp vào ống nghiệm 1 – 2 mL dung dịch acetic acid 1 M. Đưa que diêm đang cháy vào miệng ống nghiệm.

Yêu cầu: Quan sát, mô tả hiện tượng xảy ra và giải thích.

Xem lời giải

2. Phản ứng ester hóa

Luyện tập 6: Do phản ứng ester hoá là phản ứng thuận nghịch nên hiệu suất của phản ứng thường không cao. Đề xuất các biện pháp để nâng cao hiệu suất của phản ứng ester hoá.

Xem lời giải

Luyện tập 7: Trong thí nghiệm điều chế ethyl acetate, vì sao không đun sôi hỗn hợp phản ứng? Vai trò của dung dịch sodium chloride bão hòa là gì?

Xem lời giải

Thí nghiệm 4: Phản ứng điều chế ethyl acetate

Chuẩn bị: Cồn 96°, acetic acid nguyên chất, dung dịch H₂SO₄ đặc, dung dịch NaCl bão hoà, ống nghiệm.

Tiến hành: Cho 1 mL cồn 96° vào trong ống nghiệm. Cho tiếp vào trong ống nghiệm 1 mL acetic acid nguyên chất. Thêm vào ống nghiệm 1 – 2 giọt dung dịch sulfuric acid đậm đặc và lắc đều, dùng bông sạch nút miệng ống nghiệm. Sau đó, đun cách thủy trong cốc thủy tinh ở nhiệt độ 65 – 70 °C trong khoảng thời gian 5 – 7 phút. Làm lạnh ống nghiệm rồi cho thêm vào 2 mL dung dịch sodium chloride bão hoà. Để yên ống nghiệm.

Yêu cầu: Quan sát, mô tả hiện tượng và giải thích.

Chú ý an toàn: Cẩn thận khi làm việc với dung dịch H₂SO₄ đặc.

Xem lời giải

IV. ỨNG DỤNG VÀ ĐIỀU CHẾ

BÀI TẬP

Bài 1: Hợp chất X có công thức cấu tạo: (CH₃)₂CHCH₂COOH. Tên của X là

A. 2-methylpropanoic acid.

B. 2-methylbutanoic acid.

C. 3-methylbutanoic acid.

D. 3-methylbutan-1-oic acid.

Xem lời giải

Bài 2: Trong các chất sau, chất nào có nhiệt độ sôi cao nhất?

A. Propan-1-ol.

B. Acetaldehyde.

C. Formic acid.

D. Acetic acid.

Xem lời giải

Bài 4: Đun nóng 12 gam acetic acid với 13,8 gam ethanol (có dung dịch H₂SO₄ đặc làm xúc tác) thu được 11 gam ester. Tính hiệu suất của phản ứng ester hóa.

Xem lời giải

Bài 5*: Giấm được sử dụng khá phổ biến để chế biến thức ăn. Bạn Mai muốn xác định nồng độ acetic acid có trong giấm bằng cách sử dụng dung dịch sodium hydroxide 0,1 M để chuẩn độ. Bạn lấy mẫu giấm ăn đó để làm thí nghiệm và kết quả chuẩn độ 3 lần như bảng sau:

Hãy giúp bạn Mai xác định nồng độ mol của acetic acid trong giấm.

Xem lời giải

Bài 6*: Hợp chất X được dùng nhiều để tổng hợp polymer. Kết quả phân tích nguyên tố cho thấy X có %C = 50%, %H = 5,56% (về khối lượng), còn lại là O. Trên phổ đồ MS của X thấy xuất hiện peak của ion phân tử [M$^{+}$] có giá trị m/z = 72. Trên phổ IR của X thấy xuất hiện một tín hiệu đặc trưng trong vùng 2 500 – 3 200 cm$^{-1}$, một tín hiệu đặc trưng ở 1 707 cm$^{-1}$. Lập luận và dự đoán công thức cấu tạo của X.

Xem lời giải