Lý thuyết Luyện tập Andehit, axeton và axit cacboxylic

Luyện tập Andehit, axeton và axit cacboxylic được Khoahoc biên soạn là toàn bộ lý thuyết của bài. Hy vọng giúp ích cho bạn học trong quá trình học tập cũng như rèn luyện củng cố kiến thức. 

I. Các định nghĩa

Anđehit là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm – CH = O (hay – CHO) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon hoặc nguyên tử hiđro.

Anđehit no, mạch hở, đơn chức có công thức cấu tạo thu gọn C_xH_2x+1CHO (x ≥ 0) hay CTPT chung C_nH_2nO (n≥1).

Xeton là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm  liên kết trực tiếp với hai nguyên tử cacbon.

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 hiđro.

Axit no, đơn chức mạch hở, tổng quát (thường gặp): C_nH_2n+1COOH (n ≥ 0) hay C_mH_2mO₂ (m ≥ 1)

II. Tính chất

1. Anđehit có tính oxi hóa và tính khử

1.1. Tính oxi hóa

R-CHO + H₂ R-CH₂OH

RCHO + 2AgNO₃ + H₂O + 3NH₃  RCOONH₄ + 2NH₄NO₃ + 2Ag↓

2RCHO + O₂  2RCOOH

2. Xeton có tính oxi hóa

R – CO – R¹ + H₂ R – CH(OH) – R¹

3. Axit cacboxylic có tính chất chung của axit

• Trong dung dịch, axit cacboxylic phân li thuận nghịch

CH₃COOH ⇄ H⁺ + CH₃COO^-

Dung dịch axit cacboxylic làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ

• Tác dụng với bazơ, oxit bazơ tạo thành muối và nước. 

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

2CH₃COOH + ZnO → (CH₃COO)₂Zn + H₂O

• Tác dụng với muối

2CH₃COOH + CaCO₃ → (CH₃COO)₂Ca + H₂O + CO₂

• Tác dụng với kim loại trước hiđro

2CH₃COOH + Zn → (CH₃COO)₂Zn + H₂

Ngoài ra, axit cacboxylic tác dụng được với ancol để tạo thành este:

RCOOH + R’OH RCOOR’ + H₂O

III. Điều chế

1. Điều chế anđehit

• Oxi hóa ancol bậc I, được anđehit tương ứng:

RCH₂OH + CuO RCHO + Cu + H₂O

• Oxi hóa metan có xúc tác thu được anđehit fomic

CH₄ + O₂ HCHO + H₂O

• Oxi hóa không hoàn toàn etilen là phương pháp hiện đại để sản xuất anđehit axetic

2CH₂= CH₂ + O₂ 2CH₃CHO

2. Điều chế xeton

• Oxi hóa không hoàn toàn ancol bậc II được xeton. 

CH₃ – CH(OH) – CH₃ + CuO CH₃ – CO – CH₃ + Cu + H₂O

Oxi hóa không hoàn toàn cumen được axeton và phenol theo sơ đồ

3. Điều chế axit cacboxylic

• Phương pháp lên men giấm (phương pháp cổ truyền sản xuất axit axetic)

C₂H₅OH + O₂ CH₃COOH + H₂O

• Oxi hóa anđehit axetic:

2CH₃CHO + O₂ 2CH₃COOH

• Oxi hóa ankan:

2R-CH₂-CH₂-R’ + 5O₂ 2RCOOH + 2R’COOH + 2H₂O

• Từ metanol:

CH₃OH + CO CH₃COOH

Đây là phương pháp hiện đại để sản xuất axit axetic.