Chất nào sau đây ở thể khí ở nhiệt độ thường?

I. Định nghĩa, phân loại, danh pháp

1. Định nghĩa

- 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.

- Ví dụ: H-COOH, $C_2$$H_5$COOH, HOOC-COOH

- Nhóm cacboxyl (-COOH) là nhóm chức của axit cacboxylic.

2. Phân loại

Dựa theo đặc điểm cấu tạo của gốc hiđrocacbon và số nhóm cacboxyl trong phân tử, các axit được chia thành:

- Axit no, đơn chức mạch hở, tổng quát (thường gặp):

CnH2n+1COOH (n ≥ 0) hay CmH2mO2 (m ≥ 1)

Ví dụ: H-COOH, $C_2$$H_5$COOH...

- Axit không no, đơn chức, mạch hở:

Ví dụ: C$H_2$=CH-COOH,....

- Axit thơm, đơn chức:

Ví dụ: $C_6$$H_5$-COOH, C$H_3$-$C_6$$H_4$-COOH,...

- Axit đa chức:

Ví dụ: HOOC-COOH, HOOC-C$H_2$-COOH...

3. Danh pháp

a) Tên thường

Một số axit có tên thông thường liên quan đến nguồn gốc tìm ra chúng. Ví dụ:

b) Tên thay thế

Tên thay thế của các axit  no, đơn chức, mạch hở được xác định như sau:

+ Mạch chính của phân tử axit là mạch dài nhất, bắt đầu từ nhóm – COOH.

+ Mạch cacbon được đánh số bắt đầu từ nguyên tử cacbon của nhóm – COOH.

+ Tên thay thế =Axit + tên hiđrocacbon no tương ứng với mạch chính + oic.

Ví dụ: 

axit 4 – metylpentanoic

II. Đặc điểm cấu tạo

- Nhóm -COOH coi như được kết hợp bởi nhóm C = O và nhóm – OH.

- Liên kết O -H trong phân tử axit phân cực hơn liên kết O–H trong phân tử ancol, do đó nguyên tử H của nhóm COOH linh động hơn nguyên tử H của nhóm – OH ancol.

- Liên kết C- OH của nhóm cacboxyl phân cực mạnh hơn liên kết C – OH của ancol, phenol nên nhóm – OH của axit cacboxylic cũng dễ bị thay thế.

III. Tính chất vật lý

-Ở điều kiện thường các axit cacboxylic đều là những chất lỏng hoặc rắn.

- Nhiệt độ sôi tăng theo chiều tăng M và cao hơn các ancol có cùng M: nguyên nhân là do giữa các phân tử axit cacboxylic có liên kết hiđro bền hơn liên kết hidro giữa các phân tử ancol.

- Mỗi axit có vị riêng: axit axetic có vị giấm ăn, axit oxalic có vị chua của me …

IV. Tính chất hóa học

1.Tính axit

- Trong dung dịch, axit cacboxylic phân li thuận nghịch:

 C$H_3$COOH ⇄ H+ + C$H_3$COO-

Dung dịch axit cacboxylic làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ

- Tác dụng với bazơ, oxit bazơ tạo thành muối và nước. Ví dụ:

- Tác dụng với muối:

- Tác dụng với kim loại trước hiđro:

2. Phản ứng thế nhóm –OH

- Phản ứng giữa axit và ancol tạo thành este và nước được gọi là phản ứng este hóa.

- Tổng quát:

- Đặc điểm: phản ứng thuận nghịch, xúc tác $H_2$S$O_4$ đặc.

- Ví dụ:

V. Điều chế

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

2. Oxi hóa anđehit axetic:

3.Oxi hóa ankan:

4.Từ metanol:

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

VI. Ứng dụng

Các axit hữu cơ có ứng dụng trong nhiều lĩnh vực: làm nguyên liệu cho công nghiệp mĩ phẩm, công nghiệp dệt, công nghiệp hóa học …