高一化学乙酸和羧酸
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乙酸的羧酸反应是有机化学中的一种重要的反应过程。
在这个反应中,一个酸基在水中失去了一个质子,并产生了相应的阴离子。
这个阴离子与另一个分子中含有活泼的亲电性基团的化合物发生反应,形成了一个新的分子。
这个反应过程是常见的有机合成中的一种基础反应,可以应用于制备酯、酰胺、酸酐等一系列的有机化合物。
1. 反应机理遵循一个经典的反应机理,称为酸催化羧酸反应机理。
这个机理的关键反应步骤是酸催化下的质子转移,使酸基的质子从它的羧基离子中转移出来,而转移到一个另一个活泼的亲电基团上。
这个质子转移过程使得羧基离子变得更加反应性,因为它成为了一个更强的亲电性中心,可以更容易地与另一个化合物中的亲电性基团反应。
羧酸反应通常需要使用酸作为催化剂,其中最常见的是硫酸。
硫酸游离的质子与羧基离子中游离的质子产生共振,形成了一个强电子吸引力的分子。
因此羧基离子变得更稳定,它变得更容易吸引邻近的分子,从而促进反应的进行。
2. 反应类型是有机化学中的一种常见反应类型,它在有机合成中的应用非常广泛。
它主要包括以下几种反应类型:酯化反应:在这个反应中,一个羧酸与醇在酸催化下反应,生成一个酯。
这个反应是一种重要的有机合成反应,可以用于合成各种不同的酯类化合物,如甲酸甲酯、乙酸乙酯、异丁酸异丁酯等。
酰胺反应:在这个反应中,一个羧酸与氨或者一个氨基化合物反应,生成一个酰胺。
像酰化反应一样,这个反应也通常需要在酸催化下进行,也可以利用催化剂进行。
酰胺在生物学和医学领域中应用广泛,也是一种有机化学中最基本的化合物之一。
酸酐反应:在这个反应中,两个分子的羧酸反应,生成一个酸酐。
酸酐是一种常见的有机化合物,在有机合成中的应用广泛。
例如,它可以用于制备酸酐衍生物、酰胺等化合物。
3. 反应条件由于是一种酸催化的反应,因此通常需要在酸性的条件下进行。
硫酸是乙酸羧酸反应中使用最广泛的酸催化剂之一,其他的酸催化剂也可以应用于这个反应中。
此外,反应需要进行在足够的温度下才能顺利进行。
乙酸与羧酸一、组成:分子式:C 2H 4O 2饱和一元羧酸的通式:C n H 2n O 2 n ≥1二、结构:结构简式:CH 3COOH 官能团:—COOH一元羧酸的通式:RCOOH 结构特征:羧基与烃基相连。
饱和一元羧酸同系列:HCOOH 、CH 3COOH 、CH 3CH 2COOH 、CH 3CH 2CH 2COOH 羧酸有碳链异构,如CH 3CH 2CH 2COOH 与(CH 3)2CHCOOH也有类别异构,如CH 3COOH 与HCOOCH 3三、物理性质:乙酸是一种无色有特殊气味比水重可以溶于水的液体。
大部分的羧酸都溶于水,一般随碳原子数的增大,溶解性减弱。
四、化学性质1、酸性:羧酸都是弱酸,酸性一般比碳酸强,随碳原子增加而减弱,但苯甲酸酸性强于甲酸。
C 6H 5COOH>HCOOH>CH 3COOH>CH 3CH 2COOH>H 2CO 3>C 6H 5OH2CH 3COOH +2Na2CH 3COONa +H 2↑ 2CH 3COOH +MgO(CH 3COO)2Mg +H 2O CH 3COOH +NaOHCH 3COONa +H 2O CH 3COOH +CaCO 3(CH 3COO)2Ca +CO 2↑+H 2O CH 3COOH +NaHCO 3CH 3COONa +CO 2↑+H 2O2、酯化反应:羧酸与醇与浓硫酸共热,本质是羧酸脱羟基,醇脱羟基上的氢原子结合生成水,剩余基团结合生成酯。
CH 3COOH +CH 3CH 2OHCH 3COOCH 2CH 3+H 2O HCOOH +CH 3CH 2OHHCOOCH 2CH 3+H 2O CH 3COOH +CH 3OH CH 3COOCH 3+H 2OCH 3COOH +(CH 3)2CHOH CH 3COOCH(CH 3)2+H 2O3、缩聚反应:二元羧酸与二元醇、二元胺的缩聚反应。
加热浓硫酸加热 浓硫酸加热 浓硫酸 加热 浓硫酸 +2H 2O +2H 2O五、制法:2CH 3CHO +O 2 2CH 3COOH 六、用途:酸味调味剂;生产酯和香料。
乙酸和羧酸类总结一、乙酸1.乙酸分子的组成和结构:(1)分子式:C2H4O2。
(2)结构式:。
(3)结构简式:CH3COOH。
(4)官能团:-COOH。
2.乙酸的物理性质:俗名叫醋酸,无色、有刺激性气味液体,易挥发,易溶于水和酒精,熔点16.6℃。
温度低于16.6℃,乙酸凝结成冰状晶体,所以无水乙酸又称冰醋酸。
3%~5%的乙酸。
3.乙酸的化学性质:(1)弱酸性:乙酸能与活泼金属反应,能使指示剂变色,能与碱性氧化物反应,能与碱反应,能与某些盐发生反应。
a.乙酸的电离方程式:________________________________。
b.乙酸除去水垢的反应:_______________________________(写离子方程式)。
c.乙酸溶液与氧化铜反应:______________________________(写离子方程式)。
d.乙酸溶液与锌粒反应:__________________________________(写离子方程式)。
(2)酯化反应:实验操作:在试管里先加入3mL乙醇和2mL冰醋酸,然后缓慢加入2mL浓硫酸,边加边摇动,再加入少量沸石。
在另一支试管中加入饱和碳酸钠溶液。
反应液温度一般为70℃左右。
实验现象:Na2CO3溶液分层,在Na2CO3液面上有透明的油状液体生成,可闻到水果香味。
相关反应为:。
乙酸乙酯:无色透明油状液体,有水果香味,难溶于水,密度比水小。
酯化反应:酸与醇反应生成酯和水的反应叫做酯化反应。
注意:酯化反应是一个可逆反应。
乙酸与乙醇反应时是乙酸脱羟基,还是乙醇脱羟基?利用同位素原子示踪法研究酯化反应机理,写出CH3COOH与CH3CH218OH发生酯化反应的化学方程式为:__________________________________________。
从上可知,酯化反应实质的是酸脱羟基,醇脱羟基上的氢原子的取代反应。
4.关于合成乙酸乙酯的酯化反应实验的说明:(1)浓硫酸的作用是______________________。
考点10 乙酸与羧酸【考点定位】本考点考查乙酸的化学性质,主要是乙酸具有酸的通性,能发生酯化反应等,特别注意乙酸是比碳酸强的一种弱酸。
【精确解读】1.羧酸的概念:在分子里烃基跟羧基直接连接的有机化合物叫做羧酸.官能团:羧基(-COOH).2.羧酸的分类①根据分子里羧基的数目分类.如:一元羧酸(R-COOH),如:HCOOH、CH3COOH、CH2=CHCOOH(丙烯酸)、C6H5COOH(苯甲酸)二元羧酸,如:HOOC-COOH(乙二酸)、HOOCCH2CH2CH2CH2COOH(己二酸)②根据分子里的烃基分类.a.脂肪酸(饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸); b.芳香酸.c.高级脂肪酸:硬脂酸(C17H35COOH)油酸(C17H33COOH,烃基中含有1个双键)3.羧酸通式与同分异构(1)饱和一元羧酸通式:C n H2n O2(n≥1).(2)同分异构:脂肪酸:C n H2n O2(n≥2)与芳香酸:C n H2n-8O2(n≥7)①类别异构:饱和一元脂肪酸(羧基取代法)与酯(从右向左移碳法).②位置异构与碳链异构.4.羧酸的化学性质:(1)酸的通性主要是与活泼性的金属、碱性氧化物、碱及盐反应(2)酯化反应①羧酸与醇酯化:(羧酸脱羧羟基,醇脱羟基氢)②无机含氧酸与醇酯化生成无机酯:(酸脱羟基氢,醇脱羟基)CH3CH2OH+HNO3→C2H5ONO2+H2O硝酸乙酯①利用醇、酚、羧酸与Na完全反应时:-OH~Na、-OH~H2;②利用酚、羧酸与碱反应时,-OH(-COOH)~NaOH、-COOH~Cu(OH)2;③利用酚、羧酸与Na2CO3反应时,-OH~Na2CO3、-COOH~Na2CO3;④利用羧酸与NaHCO3反应时,-COOH~NaHCO3.【典例剖析】乙酸分子的结构式为,下列反应及断键部位正确的是( )(1)乙酸的电离,是①键断裂;(2)乙酸与乙醇发生酯化反应,是②键断裂;(3)在红磷存在时,Br2与CH3COOH的反应:CH3COOH+Br2CH2Br-COOH+HBr,是③键断裂;(4)乙酸变成乙酸酐的反应:2CH3COOH→+H2O,是①②键断裂A.(1)(2)(3) B.(1)(2)(3)(4) C.(2)(3)(4) D.(1)(3)(4)【剖析】(1)乙酸的电离,氢氧键断裂,即①键断裂,故正确;(2)乙酸与乙醇发生酯化反应,碳氧单键断裂,即②键断裂,故正确;(3)Br2与CH3COOH的反应:CH3COOH+Br2CH2Br-COOH+HBr,甲基上碳氢键断裂,即③键断裂,故正确;(4)乙酸变成乙酸酐的反应:2CH3COOH→+H2O,一个乙酸碳氧键断裂,另1个乙酸氢氧键断裂,即①②键断,故正确;故答案为B。
考点51乙酸 羧酸1.复习重点1乙酸的结构及化学性质;2酯的水解反应;羧酸的简单分类及主要性质。
2.难点聚焦 物理性质。
一、乙酸 1·分子结构 2·物理性质:无色有强烈刺激性气味的液体、易凝结成冰一样的晶体、易溶于水和乙醇 —COOH 叫羧基,乙酸是由甲基和羧基组成。
羧基是由羰基和羟基组成,这两个基团相互影响,结果不再是两个单独的官能团,而成为一个整体。
羧基是乙酸的官能团。
2.乙酸的酸性比碳酸强还是弱?(1)弱酸性:学生写出实验2、3反应方程式。
【6-10】在试管中加入3mL 乙醇、2mL 冰醋酸,再慢慢加入40滴浓硫酸,加入少许碎瓷片;要注意小火加热。
实验中可以观察到在Na 2CO 3表面有果香味的无色透明油状液体生成,它是乙酸乙酯,乙酸乙酯是另一类烃的衍生物即酯类。
像这种酸跟醇作用生成酯和水的反应叫酯化反应。
乙酸与乙醇的酯化反应是可逆的。
(2) 酯化反应——取代反应乙酸与乙醇反应时可能的脱水方式有几种?学生分析,写出(1)(2)。
介绍同位素原子示踪法证明反应机理,强调(2)是正确的。
根据实验6-10,回答下列问题:1.实验中为何要加入碎瓷片?导管为何不能伸入饱和碳酸钠溶液中?2·为何用饱和碳酸钠溶液来吸收乙酸乙酯?3·注:①浓硫酸的作用:催化剂、吸水剂。
②反应过程:酸脱羟基、醇脱氢。
③饱和碳酸钠溶液作用:中和乙酸,溶解乙醇,便于闻乙酸乙酯的气味;降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层析出。
④导气管不能伸入碳酸钠溶液中,防止加热不匀,液体倒吸。
二、酯定义:羧酸和醇反应,脱水后生成的一类物质叫酯1·2通式:RCOOR/·根据乙酸与乙醇的反应现象,可以推断出酯的物理性质。
物理性质:低级酯有芳香气味、密度比水小、难溶于水。
3·酯化反应是可逆反应,请看下面实验。
【6-11】水解反应:强调断键位置和反应条件。
4·RCOOR/ + NaOH→ RCOONa + R/OH加碱为什么水解程度大?——中和酸,平衡右移。
第六节乙酸羧酸一、乙酸1、分子结构分子式C2H4O2, 结构简式:CO O H3CHO HOC3CH或2、物理性质无色、强烈刺激性气味的液体,熔点为16.6℃,低于16.6℃凝结成冰状晶体,故无水乙酸又称冰醋酸。
能与水和乙醇任意比互溶。
3、化学性质由于羰基对羟基影响,使羟基活性增强。
(1)酸性:乙酸在水溶液里部分电离-++C O O3C HHC O O H3C H具有无机酸通性:①与指示剂反应,如使紫色石蕊试液变红色。
②与金属活动顺序表中排了H前金属反应生成乙酸盐和H2③与碱性氧化物反应生成盐和水④与碱反应生成盐和水⑤与某些弱酸盐或不稳定酸盐反应注意:CH3CH2OH、H、CH3COOH 酸性比较:乙醇:中性,能与活泼金属反应,不与盐和碱反应。
苯酚:弱酸性,不能使指示剂变色,能与强碱反应,不与NaHCO3反应(更不会产生CO2)。
乙酸:弱酸性,能使指示剂变色,能与NaOH反应,能与碳酸盐反应产生CO2。
故酸性:乙酸﹥碳酸﹥苯酚﹥乙醇(2)酯化反应:酸与醇作用生成酯和水的反应O2H5H2CO18OC3CH4SO2H5H2CO18HO HOC3CH+∆+浓注意:a)经同位素氧-18测定,乙酸与乙醇作用生成乙酸乙酯的反应原理是:乙酸脱去羧基上的羟基,乙醇脱去羟基上的氢原子。
b)反应中浓硫酸起催化、吸水作用。
c)吸收装置(如右图)中导管口不与液面接触是防止试管中液体倒吸入反应容器中。
d)试管中用饱和Na2CO3溶液收集乙酸乙酯,目的是中和蒸气中的乙酸,溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度。
e)酯与混合液分离:用分液漏斗分液,取上层油状液体得酯。
4、乙酸的制法(1)发酵法乙酸氧化乙醛发酵氧化乙醇酶发酵糖类淀粉−−−→−()((2)乙烯氧化法C O O H3CH 22O CHO 3CH 2CHO 3CH 22O 2CH 2CH 2−−−→−+−−−→−+=催化剂催化剂此法原料来源丰富,生产工艺流程简单 (3)烷烃直接氧化法—丁烷氧化法O 2H 2C O O H3CH 2O 53CH 2CH 2CH 3CH 2++5、乙酸的用途生产醋酸纤维 、合成维纶纤维 、作溶剂、制香料、染料、医药、农药等。
乙酸 羧酸 一、乙酸 羧酸1、 定义:分子中烃基(或氢原子)跟羧基()相连的化合物属于羧酸。
2、 物理性质:无色液体,易溶于水,随着碳原子数增多,水溶性降低。
具有弱酸性,随着碳原子数增多,酸性降低。
3、 饱和一元酸的通式_________________________ 二、乙酸(冰醋酸即无水乙酸) 1、 分子结构:分子式为___________,结构式为_______________,结构简式为_________________,俗称_______2、乙酸的化学性质 (1)酸性乙酸水溶液中存在以下电离方程式:CH 3COOH CH 3COO -+H +,故乙酸为弱酸,能体现酸的性质。
乙酸能与Na 、NaOH 、NaHCO 3、Na 2CO 3反应,酸性大于碳酸。
酸性比较:在某有机物A 的分子中,其结构简式如右图。
写出: A 跟NaOH 溶液反应的化学方程式是A 跟NaHCO 3溶液反应的化学方程式是A 在一定条件下跟Na 反应的化学方程式是:(2)酯化反应在一支试管中加入3 mL 乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入2 mL 浓硫酸和2 mL 冰醋酸。
按图连接好装置用酒精灯小心均匀地加热试管3~5 min ,产生的蒸气经导管通到饱和的碳酸钠溶液的液面上。
可以看到碳酸钠饱和溶液的液面上有透明的油状液体产生,并可闻到香味。
生成乙酸乙酯的反应A 、这种有香味的无色透明油状液体就是乙酸乙酯,反应的化学方程式可以表示如下:+CH 3CH 2OH浓硫酸+H 2OCH 3COOH CH 3COOCH 2CH3反应类型:酯化反应(取代反应),反应规律:_______________________________酸和醇起作用,生成酯和水的反应叫做酯化反应,这里的酸是指像乙酸之类的有机酸和像硝酸之类的无机含氧酸。
如果用含氧的同位素188O 的乙醇与乙酸作用,请写出化学方程式:B 、乙酸乙酯是酯类化合物的一种,乙酸乙酯的密度约为0.9 g·cm -3,沸点77 ℃,易溶于乙醇等,微溶于水。