Carboxylic acid là một nhóm hợp chất hữu cơ chứa nhóm chức –COOH (carboxyl) quyết định tính axit của chúng. Dựa vào số lượng nhóm –COOH trong phân tử mà carboxylic acid được chia thành mono carboxylic acid hay tricarboxylic acid và polycarboxylic acid.
1. Mono Carboxylic Acid Là Gì
Định nghĩa
Mono carboxylic acid là các axit chỉ chứa một nhóm –COOH trong phân tử. Đây là nhóm axit cacboxylic đơn giản nhất và phổ biến nhất trong tự nhiên.
Công thức tổng quát
R–COOH
Trong đó
- R có thể là gốc hydrocarbon mạch thẳng, nhánh hoặc vòng.
- –COOH là nhóm axit cacboxyl.
Ví dụ về mono carboxylic acid
Tên gọi | Công thức hóa học | Nguồn gốc/Ứng dụng |
---|---|---|
Axit fomic | HCOOH | Sát trùng, dệt nhuộm |
Axit axetic | CH3COOH | Giấm ăn, dung môi hữu cơ |
Axit propionic | C2H5COOH | Bảo quản thực phẩm |
Axit butyric | C3H7COOH | Hương liệu thực phẩm |
Axit valeric | C4H9COOH | Công nghiệp hương liệu |
Tính chất chung của mono carboxylic acid
- Tan tốt trong nước nếu có mạch carbon ngắn.
- Có tính axit yếu, có thể phản ứng với bazơ mạnh như NaOH để tạo muối.
- Có mùi hăng hoặc chua đặc trưng (axit axetic có mùi giấm).
2. Tricarboxylic Acid Là Gì
Định nghĩa
Tricarboxylic acid là các axit chứa ba nhóm –COOH trong phân tử, thường có tính axit mạnh hơn so với mono carboxylic acid do sự hiện diện của nhiều nhóm carboxyl.
Công thức tổng quát
R(COOH)3
Ví dụ về tricarboxylic acid
Tên gọi | Công thức hóa học | Ứng dụng |
---|---|---|
Axit citric | C6H8O7 | Chất điều chỉnh độ chua, mỹ phẩm |
Axit isocitric | C6H8O7 | Tham gia vào chu trình Krebs |
Axit tricarballylic | C6H8O6 | Chất trung gian trong công nghiệp |
Ứng dụng của tricarboxylic acid
- Axit citric (C6H8O7) có nhiều trong chanh, cam, quýt, được sử dụng trong thực phẩm để điều chỉnh độ chua.
- Axit isocitric là một chất quan trọng trong chu trình Krebs (chu trình axit tricarboxylic – TCA), giúp chuyển hóa năng lượng trong cơ thể.
Tính chất của tricarboxylic acid
- Tan tốt trong nước, có vị chua mạnh.
- Tham gia nhiều phản ứng hóa học quan trọng trong sinh học và công nghiệp.
- Có thể tạo muối với kim loại như natri, canxi (ví dụ: natri citrat).
3. Polycarboxylic Acid Là Gì
Định nghĩa
Polycarboxylic acid là các axit có từ hai nhóm –COOH trở lên trong phân tử, bao gồm dicarboxylic acid, tricarboxylic acid và các axit có nhiều nhóm carboxyl hơn.
Công thức tổng quát
R(COOH)n (n ≥ 2)
Ví dụ về polycarboxylic acid
Tên gọi | Công thức hóa học | Nhóm –COOH | Ứng dụng |
---|---|---|---|
Axit oxalic | C2H2O4 | 2 | Xử lý kim loại, tẩy trắng |
Axit malonic | C3H4O4 | 2 | Tổng hợp hữu cơ |
Axit succinic | C4H6O4 | 2 | Công nghiệp dược phẩm |
Axit adipic | C6H10O4 | 2 | Sản xuất nylon |
Axit citric | C6H8O7 | 3 | Thực phẩm, mỹ phẩm |
Axit etidronic | C2H8O7P2 | 4 | Ngăn chặn ăn mòn nước cứng |
Tính chất của polycarboxylic acid
- Có tính axit mạnh hơn mono carboxylic acid do sự hiện diện của nhiều nhóm –COOH.
- Tham gia vào nhiều phản ứng hóa học hơn, tạo ra nhiều loại muối và ester hơn.
- Rất quan trọng trong công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, nhựa và tổng hợp hữu cơ.
4. So Sánh Mono, Tri và Polycarboxylic Acid
Đặc điểm | Mono Carboxylic Acid | Tricarboxylic Acid | Polycarboxylic Acid |
---|---|---|---|
Số nhóm –COOH | 1 | 3 | 2 trở lên |
Công thức chung | R–COOH | R(COOH)3 | R(COOH)n |
Tính axit | Yếu | Mạnh hơn mono | Mạnh nhất |
Ứng dụng | Giấm ăn, dung môi | Thực phẩm, sinh học | Công nghiệp, tổng hợp hữu cơ |
Carboxylic acid có thể được phân loại dựa trên số lượng nhóm –COOH
- Mono carboxylic acid chỉ có một nhóm –COOH, phổ biến trong thực phẩm và công nghiệp.
- Tricarboxylic acid có ba nhóm –COOH rất quan trọng trong sinh học và tổng hợp hóa học.
- Polycarboxylic acid có từ hai nhóm –COOH trở lên thường có tính axit mạnh và ứng dụng rộng rãi.
Việc hiểu rõ từng loại giúp chúng ta ứng dụng carboxylic acid hiệu quả trong đời sống và công nghiệp.