Chương 9: Anđehit - Xeton - Axit cacboxylic

ác bài tập nhận biết, so sánh và điều chế. 
I - Kiến thức cần nắm vững
 Anđehit
 Xeton
Cấu trúc
Liên kết hiđro
ở dạng nguyên chất không có liên kết hiđro. ở dung dịch, có liên kết hiđro với nước :
ở dạng nguyên chất không có liên kết hiđro. 
ở dung dịch, có liên kết hiđro với nước :
'
Tính chất vật lí
ở điều kiện thường anđehit C1 và C2 là chất khí, các anđehit khác là chất lỏng hoặc rắn, có cao hơn hiđrocacbon nhưng thấp hơn ancol tương ứng. Anđehit C1 và C2 tan tốt trong nước. Các anđehit đều có mùi riêng biệt.
ở điều kiện thường, các xeton là chất lỏng hoặc rắn, có cao hơn hiđrocacbon nhưng thấp hơn ancol tương ứng. Axeton tan vô hạn trong nước, khi số C trong phân tử tăng lên thì độ tan trong nước giảm dần.
Tính chất hoá học
RCH=O + H2 RCH2OH
RCH=O + HCN đ 
RCH=O + 2[Ag(NH3)2]OH đ 2Ag¯ + 
 RCOONH4 + 3NH3 + H2O
RCH=O + Br2 R-COOH + 2HBr
R'COR + H2 R'CH(OH)R 
R'COR + HCN đ R'C(CN)(OH)R
Không có phản ứng tráng bạc.
Điều chế
RCH2OH RCH=O
2CH3OH + O2 2HCH=O + 2H2O
R'CH(OH)R R'COR 
C6H5CH(CH3)2 đ C6H5OH + CH3COCH3
ứng dụng
Fomanđehit dùng để sản xuất chất dẻo, dược phẩm, nông dược, chất bảo quản, tẩy uế, ... Axetanđehit dùng để sản xuất axit axetic, dược phẩm, 
Axeton dùng cho sản xuất chất dẻo, dược phẩm, nông dược, làm dung môi. Một số xeton khác dùng trong sản xuất nước hoa.
II - Bài tập
1. Hãy nêu đặc điểm cấu trúc của nhóm cacbonyl, và nhận xét về sự khác nhau giữa nhóm chức anđehit và nhóm chức xeton.
2. Hãy so sánh nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và độ tan trong nước của anđehit, xeton với ancol tương ứng. Giải thích nguyên nhân dẫn tới sự khác nhau giữa chúng.
3. a) Hãy nêu những phản ứng ở nhóm chức của anđehit và của xeton, cho thí dụ minh hoạ.
b) Hãy nêu các phản ứng có thể dùng để phân biệt anđehit và xeton, cho thí dụ minh hoạ.
4. a) Hãy nêu phương pháp chung điều chế anđehit và xeton.
b) Hãy viết phương trình hoá học của phản ứng điều chế anđehit fomic, anđehit axetic và axeton trong công nghiệp hiện nay.
c) Fomon, fomalin là gì, chúng được sử dụng để làm gì ?
5. Dùng phương pháp hoá học hãy nhận biết các chất trong các nhóm sau, viết phương trình hoá học các phản ứng xảy ra :
a) Fomalin, axeton, xiclohexen, glixerol.
b) Ancol benzylic, benzen, benzanđehit.
6. Từ quả cây hồi người ta tách được 4-metoxibenzanđehit, từ quả cây hồi hoang tách được p-isopropylbenzanđehit, từ quả cây vanilla tách được 4-hiđroxi-3-metoxibenzanđehit (vanilin, dùng làm chất thơm cho bánh kẹo).
a) Hãy viết công thức cấu tạo của các anđehit nêu trên và nói ngay (p+v) của chúng mà không cần dùng công thức tính toán.
b) Trong ba chất trên chất nào tan trong nước nhiều hơn, chất nào có nhiệt độ sôi cao nhất, vì sao ?
7. Khi nung nóng butan với xúc tác người ta thu được 3 anken đều có công thức phân tử C4H8. Cho 3 anken đó phản ứng với H2O, ở nhiệt độ cao, có xúc tác axit, rồi oxi hoá các ancol thu được bằng CuO ở nhiệt độ cao thì thu được hỗn hợp các đồng phân có công thức phân tử C4H8O.
a) Hãy viết sơ đồ phản ứng biểu diễn quá trình nêu trên.
b) Hãy chỉ rõ sản phẩm chính, phụ ở mỗi phản ứng đã cho.
8*. Cho canxi cacbua phản ứng với nước rồi dẫn khí sinh ra sục qua dung dịch gồm HgSO4, H2SO4, H2O ở 80oC thì thu được hỗn hợp A gồm hai chất khí. Để xác định hiệu suất phản ứng người ta cho 2,02 g hỗn hợp A phản ứng với dung dịch AgNO3 trong amoniac dư, thì thu được 11,04 g hỗn hợp rắn B.
a) Hãy viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra.
b) Tính hiệu suất phản ứng cộng nước vào axetilen trong trường hợp đã nêu.
9*. Trong quá trình bảo quản, fomalin bị đục dần, sau đó lắng xuống đáy bình thành lớp bột màu trắng. Phân tích chất bột màu trắng đó thấy C chiếm 39,95 %, H chiếm 6,67 %. Đun chất bột màu trắng đó với nước có thêm vài giọt axit thì thu được một dung dịch có phản ứng tráng bạc. Hãy xác định công thức của chất bột màu trắng và giải thích những hiện tượng nêu trên. 
10. Hãy điền chữ Đ (đúng) hoặc S (sai) vào dấu [ ] ở mỗi câu sau :
a) Anđehit axetic được sản xuất chủ yếu từ axetilen [ ]
b) Axeton được sản xuất chủ yếu bằng cách oxi hóa propan-2-ol [ ]
c) Fomanđehit thường được bán dưới dạng khí hóa lỏng [ ]
d) Người ta lau sạch sơn màu trên móng tay bằng axeton [ ]
11. Hãy ghép các tên anđehit hoặc xeton cho ở cột bên phải vào các câu cho ở cột bên trái :
a) Mùi sả trong dầu gội đầu là của .............. 	A. anđehit xinamic
b) Mùi thơm đặc trưng của kẹo bạc hà là của .......... 	B. xitral
c) Mùi thơm đặc biệt của bánh quy là của ...............	C. menton
d) Mùi thơm của quế là của ............	D. vanilin
12. Hãy viết công thức cấu tạo các chất mà mô hình của chúng cho dưới đây
axit cacboxylic :
Cấu trúc, danh pháp 
và tính chất vật lí
Bài 60
(1 tiết)
Bài 27
(1 tiết)
ã Biết định nghĩa, phân loại và danh pháp của axit cacboxylic. 
ã Hiểu mối liên quan giữa cấu trúc của nhóm cacboxyl và liên kết hiđro ở axit cacboxylic với tính chất vật lí và hoá học của chúng.
I - Định nghĩa, phân loại, danh pháp 
1. Định nghĩa 
ã 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.
ã Nhóm được gọi là nhóm cacboxyl, viết gọn là -COOH. 
2. Phân loại
ã Nếu nhóm cacboxyl liên kết trực tiếp với nguyên tử hiđro hoặc gốc ankyl thì tạo thành dãy axit no, mạch hở, đơn chức, công thức chung là CnH2n+1COOH, gọi là dãy đồng đẳng của axit fomic (HCOOH). Thí dụ : CH3COOH (axit axetic), CH3CH2COOH (axit propionic),...
ã Nếu gốc hiđrocacbon trong phân tử axit có chứa liên kết đôi, liên kết ba thì gọi là axit không no, thí dụ CH2 = CH-COOH, CH º C-COOH,...
ã Nếu gốc hiđrocacbon là vòng thơm thì gọi là axit thơm, thí dụ C6H5-COOH (axit benzoic),...
ã Nếu trong phân tử có nhiều nhóm cacboxyl (-COOH) thì gọi là axit đa chức, thí dụ : HOOC-COOH (axit oxalic), HOOCCH2COOH (axit malonic),...
3. Danh pháp
ã Theo IUPAC, tên của axit cacboxylic mạch hở chứa không quá 2 nhóm cacboxyl được cấu tạo bằng cách đặt từ axit trước tên của hiđrocacbon tương ứng. Theo mạch chính (mạch chính bắt đầu từ nguyên tử C của nhóm –COOH) rồi thêm vào đó đuôi oic (bảng 9.1). 
ã Tên thông thường của các axit có liên quan đến nguồn gốc tìm ra chúng nên không có tính hệ thống (bảng 9.1).
Bảng 9.1. Tên một số axit thường gặp
Công thức
Tên thông thường
Tên thay thế
H-COOH
Axit fomic
Axit metanoic
CH3-COOH
Axit axetic
Axit etanoic
CH3CH2 -COOH
Axit propionic
Axit propanoic
(CH3)2CH-COOH
Axit isobutiric
Axit 2-metylpropanoic
CH3 (CH2 )3 -COOH
Axit valeric
Axit pentanoic
CH2=CH-COOH
Axit acrylic
Axit propenoic
CH2=C(CH3)-COOH
Axit metacrylic
Axit 2-metylpropenoic
HOOC-COOH
Axit oxalic
Axit etanđioic
C6H5-COOH
Axit benzoic
Axit benzoic
II - Cấu trúc và tính chất vật lí
1. Cấu trúc 
Hình 9.2. a) Sự dịch chuyển mật độ electron ở nhóm cacboxyl
b) Mô hình phân tử axit fomic 
c) Mô hình phân tử axit axetic
Nhóm –COOH được xem như hợp bởi nhóm cacbonyl ( >C=O) và nhóm hiđroxyl (-OH) vì thế nó được gọi là nhóm cacboxyl. Tương tác giữa nhóm cacbonyl và nhóm hiđroxyl làm cho mật độ electron ở nhóm cacboxyl dịch chuyển như biểu diễn bởi các mũi tên ở hình 9.2a. 
Hệ quả là nguyên tử hiđro ở nhóm –OH axit trở nên linh động hơn ở nhóm –OH ancol, phenol và phản ứng của nhóm >C=O axit cũng không còn giống như của nhóm >C=O anđehit, xeton. 
2. Tính chất vật lí
ở điều kiện thường, tất cả các axit cacboxylic đều là những chất lỏng hoặc rắn. Điểm sôi của các axit cacboxylic cao hơn của anđehit, xeton và cả ancol có cùng số nguyên tử cacbon. Nguyên nhân là do sự phân cực ở nhóm cacboxyl (hình 9.2a) và sự tạo thành liên kết hiđro liên phân tử ở axit cacboxylic (hình 9.3).
Hình 9.3. Liên kết hiđro ở axit cacboxylic : a) Dạng polime; b) Dạng đime
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.
Mỗi axit cacboxylic có vị chua riêng biệt, thí dụ axit axetic có vị chua giấm, axit xitric có vị chua chanh, axit oxalic có vị chua me, axit tactric có vị chua nho... 
Hình 9.4
Bài tập
1. Hãy điền chữ Đ vào cuối câu nếu em cho là đúng, chữ S vào cuối câu nếu em cho là sai :
	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 CºC.
2. 	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, mạch hở. Gọi tên thông thường và tên quốc tế của 5 thành viên đầu của dãy với mạch cacbon không phân nhánh.
3. Viết công thức cấu tạo và gọi tên IUPAC các axit đồng phân có công thức phân tử :
 a) C5H10O2 ; b) C4H6O2.
4. 	Vị chua của trái cây là do các axit hữu cơ có trong đó gây nên. Trong quả táo có axit 2-hiđroxibutanđioic (axit malic), trong quả nho có axit 2,3-đihiđroxibutanđioic (axit tactric), trong quả chanh có axit 2-hiđroxipropan-1,2,3-tricacboxylic (axit xitric, còn gọi là axit limonic). Hãy điền các tên dưới các công thức sau cho phù hợp.
5. 	Nêu đặc điểm cấu tạo và sự phân bố mật độ electron ở nhóm cacboxyl. Giải thích :
	a) Vì sao lực axit của 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.
axit cacboxylic :
Tính chất hoá học, điều chế 
và ứng dụng 
Bài 61
(2 tiết)
Bài 27
(1 tiết)
ã Hiểu mối liên quan giữa cấu trúc và tính chất của nhóm cacboxyl.
ã Biết vận dụng kiến thức cũ vào phản ứng của gốc hiđrocacbon của axit cacboxylic .
ã Biết phương pháp điều chế và ứng dụng của axit cacboxylic.
I - Tính chất hoá học
1. Tính axit và ảnh hưởng của nhóm thế
Do mật độ electron ở nhóm OH dịch chuyển về phía nhóm C=O, nguyên tử H của nhóm OH trở nên linh động nên axit cacboxylic điện li không hoàn toàn trong nước theo cân bằng :
	; 
Ka là mức đo lực axit : Ka càng lớn thì axit càng mạnh và ngược lại. Lực axit của axit cacboxylic ph