Giải bài tập Hoá học 11 Chân trời sáng tạo bài 19 Carboxylic acid

MỞ ĐẦU

Một số loại acid hữu cơ được dùng trong, thực phẩm như acetic acid, lactic acid. Thường gặp nhất là carboxylic acid, có nhiều trong tự nhiên như trong thành phần của các loại trái cây, chúng gây ra vị chua và một số mùi quen thuộc. Carboxylic acid là gi? Những tính chất nào đặc trưng cho carboxylic acid?

1. KHÁI NIỆM - CẤU TRÚC - DANH PHÁP

Tìm hiểu về khái niệm, cấu trúc của carboxylic acid

Thảo luận 1. Quan sát hình 19.1, hãy nêu đặc điểm chung về cấu tạo của carboxylic acid, nêu đặc điểm khác về cấu tạo của carboxylic acid so với cấu tạo của aldehyde và ketone.

Trình bày đặc điểm cấu tạo, hình dạng phân tử và tính chất của acetic acid

Luyện tập 1. Hãy viết công thức cấu tạo của các carboxylic acid đơn chức có công thức phân tử C₄H₈O₂ 

Trình bày đặc điểm cấu tạo, hình dạng phân tử và tính chất của acetic acid

Luyện tập 1. Hãy viết công thức cấu tạo của các carboxylic acid đơn chức có công thức phân tử C₄H₈O₂ 

Luyện tập 2. Hãy chỉ ra hợp chất carboxylic acid trong số các chất sau đây:

CH₃CHO (1), C₆H₅OH (2), CH₂ = CH - COOH (3), HOOC - COOH (4).

Viết công thức cấu tạo và gọi tên một số carboxylic acid

Thảo luận 2.  Dựa vào bảng 19.1, rút ra cách gọi tên carboxylic acid theo danh pháp thay thế.

2. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Tìm hiểu đặc điểm về trạng thái, nhiệt độ sôi và tính tan của carboxylic acid

Thảo luận 3: So sánh nhiệt độ sôi của butanoic acid với nhiệt độ sôi của các chất trong bảng sau. Giải thích.

Thảo luận 4. Vì sao acetic acid tan vô hạn trong nước?

Luyện tập. Hãy sắp xếp theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi của các chất sau, giải thích.

(1) C₃H₈, (2) C₂H₅COOH, (3) C₂H₅CHO, (4) C₃H₇OH

3. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

Thảo luận 5. Từ đặc điểm cấu tạo nhóm carboxyl, dự đoán tính chất hóa học đặc trưng của hợp chất carboxylic acid

Thảo luận 6. Biết K_a (hằng số phân li) acid của R - COOH được tính theo biểu thức sau

K_a = $\frac{\left [ H^{+}\right ].\left [ RCOO^{-} \right ]}{\left [ RCOOH \right ]}$

Dựa vào Bảng 19.3 nhận xét về tính acid của carboxylic acid. Nêu tính chất hóa học đặc trưng của chúng.

 1. Tính acid

Thí nghiệm tính acid của carboxylic acid

Thảo luận 7. Tiến hành thí nghiệm 1 theo hướng dẫn. Nêu hiện tượng xảy ra. Giải thích và viết phương trình hóa học của phản ứng 

Vận dụng. Hãy lựa chọn hóa chất hợp lí để làm sạch lớp cặn trong các dụng cụ đun và chứa nước nóng. Giải thích.

Luyện tập 1. Hoàn thành các phương trình hóa học của các phản ứng sau 

a) (CH₃)₂CHCOOH + Ca →

b) HOOC - COOH + NaOH →

c) HCOOH + Na₂CO₃ →

d) C₂H₅COOH + CuO →

Luyện tập 2. Trình bày cách phân biệt các dung dịch sau bằng phương pháp hóa học: ethanol, acetaldehyde, acetic acid và acrylic acid

2. Phản ứng Ester hóa 

Thí nghiệm điều chế ethyl acetate 

Thảo luận 8. Tiến hành thí nghiệm 2 theo các bước. Quan sát, nêu hiện tượng. Dấu hiệu nào giúp nhận biết có sản phẩm mới được tạo thành? Giải thích

Thảo luận 9. Nêu vai trò của dung dịch H₂SO₄ đặc, đá bột, dung dịch NaCl bão hòa.

Thảo luận 10. Nêu một số biện pháp để nâng cao hiệu suất của phản ứng

Luyện tập. Viết phản ứng tạo thành ester có công thức CH₃COOCH₃ từ acid và alcohol tương ứng. Tìm hiểu ứng dụng của ester trong thực tiễn.

4. ỨNG DỤNG CỦA MỘT SỐ CARBOXYLIC ACID THÔNG DỤNG

Tìm hiểu ứng dụng của một số carboxylic acid

Thảo luận 11. Quan sát hình 19.5, nêu một số ứng dụng của carboxylic acid

5. ĐIỀU CHẾ

Tìm hiểu phương pháp điều chế carboxylic acid

Thảo luận 12. Phương pháp điều chế acetic acid bằng cách lên men giấm cần thực hiện trong những điều kiện nào? Giải thích. Nêu ứng dụng trong thực tiễn của phương pháp trên.

Vận dụng. Tìm hiểu phương pháp lên men giấm và thực hành làm giấm ăn từ các nguyên liệu có sẵn để sử dụng trong gia đình.

BÀI TẬP

Bài tập 1. Viết phương trình hóa học các phản ứng xảy ra theo sơ đồ sau, ghi rõ điều kiện phản ứng (nếu có) 

CH₂ = CH₂ → CH₃CH₂OH →  CH₃COOC₂H₅

Bài tập 2. Xác định các chất X, Y, Z và hoàn thành các phản ứng sau

a) sodium hydroxide + X → sodium methanoate + nước

b) 3-methylbutanoic acid + Mg → Y + Z

Bài tập 3. Bằng kiến thức hoá học, em hãy giải thích các cách làm sau đây:

a) Khi đồ dùng có đốm gỉ, sử dụng giấm để lau chùi, vết gỉ sẽ hết.

b) Khi thực hiện lên men rượu cần ủ kín, còn khi lên men giấm cần để thoáng.

Bài tập 4. Điều chế ethyl acetate bằng cách cho 6 gam acetic acid tác dụng với 5,2 gam ethanol cứ xúc tác là dung dịch sulfuric acid đặc và đun nóng, thu được 5,28 gam ester. Tính hiệu suất của phản ứng.