Axit cacboxylic là hợp chất hữu cơ chứa nhóm chức cacboxyl -COOH. Quyết định các tính chất hóa học đặc trưng của axit cacboxylic khiến chúng có tính axit và khả năng tham gia nhiều phản ứng hóa học quan trọng.
1. Tính Chất Hóa Học Của Axit Cacboxylic
Axit cacboxylic thể hiện đầy đủ các tính chất hóa học của một axit, đồng thời có các phản ứng đặc trưng của hợp chất hữu cơ.
1.1. Tính Axit
Axit cacboxylic là axit yếu, có khả năng phân ly trong nước rồi tạo ra ion H⁺ hoặc H3O⁺
Phương trình
R-COOH ⇌ R-COO⁻ + H⁺
Phản ứng với kim loại hoạt động
Axit cacboxylic phản ứng với kim loại như Na, K, giải phóng khí H2.
Ví dụ
2CH3COOH + 2Na → 2CH3COONa + H2↑
Phản ứng với bazơ
Tạo muối và nước khi phản ứng với dung dịch kiềm như NaOH, KOH.
Ví dụ
CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
Phản ứng với oxit bazơ
Tạo muối và nước khi phản ứng với oxit kim loại như CuO, CaO.
Ví dụ
2CH3COOH + CaO → (CH3COO)2Ca + H2O
Phản ứng với muối cacbonat và bicarbonat
Giải phóng khí CO2 một phản ứng đặc trưng trong nhận biết axit cacboxylic.
Ví dụ
2CH3COOH + Na2CO3 → 2CH3COONa + H2O + CO2↑
Kỹ thuật hiện đại mà các nhà nghiên cứu áp dụng đã cải thiện khả năng điều chế axit cacboxylic. Tăng tốc độ phản ứng nhưng đảm bảo độ chọn lọc cao.
1.2. Phản Ứng Este Hóa
Axit cacboxylic phản ứng với rượu trong môi trường axit tạo thành este và nước. Chính là phản ứng quan trọng trong tổng hợp các este có mùi thơm.
Phương trình tổng quát
R-COOH + R’-OH ⇌ R-COOR’ + H2O xúc tác H2SO4 đặc
Ví dụ
CH3COOH + C2H5OH ⇌ CH3COOC2H5 + H2O
1.3. Phản Ứng Khử
Axit cacboxylic bị khử bởi các chất khử mạnh như LiAlH4 hoặc NaBH4 tạo thành ancol bậc một.
Phương trình
R-COOH + 4[H] → R-CH2OH + H2O xúc tác LiAlH4
1.4. Phản Ứng Với Halogen Hóa
Axit cacboxylic phản ứng với các chất halogen hóa như PCl3, PCl5 hoặc SOCl2 tạo halogenua axit.
Ví dụ
CH3COOH + PCl5 → CH3COCl + POCl3 + HCl
1.5. Phản Ứng Trùng Ngưng
Hai hoặc nhiều phân tử axit cacboxylic có thể phản ứng với nhau tạo thành anhidrit axit kèm giải phóng nước.
Phương trình
2CH3COOH → (CH3CO)2O + H2O xúc tác P2O5
2. Tính Chất Đặc Trưng Của Một Số Axit Cacboxylic Quan Trọng
- Axit axetic CH3COOH Có mùi chua, tan tốt trong nước, là axit yếu.
- Axit oxalic HOOC-COOH Có tính khử mạnh, phản ứng với ion Fe³⁺ tạo phức.
- Axit benzoic C6H5COOH Là axit thơm, ít tan trong nước lạnh nhưng tan tốt trong nước nóng.
3. Ứng Dụng Của Tính Chất Hóa Học Của Axit Cacboxylic
Trong công nghiệp
- Tổng hợp este, nhựa, cao su.
- Sản xuất dược phẩm, chất bảo quản thực phẩm.
Trong đời sống
- Axit axetic dùng làm giấm ăn.
- Axit citric C6H8O7 dùng làm chất điều vị trong thực phẩm.
Quy trình sản xuất mà công ty triển khai đã nâng cao hiệu suất tạo giấm ăn. Thúc đẩy cải tiến công nghệ hoặc đáp ứng nhu cầu đa dạng trong đời sống.
Axit cacboxylic là hợp chất hữu cơ. Sở hữu tính chất hóa học đa dạng và ứng dụng rất rộng rãi. Với tính axit yếu kèm khả năng tạo muối lại còn este hóa và phản ứng đặc trưng khác khiến cho axit cacboxylic vừa đóng vai trò quan trọng trong hóa học vừa còn trong công nghiệp và đời sống hàng ngày. Dễ áp dụng với cả hiệu quả cao cho nên các phản ứng của chúng giúp ích rất nhiều trong tổng hợp các hợp chất hữu cơ quan trọng.
Tag: tính chất hóa học của axit cacbonxylic