Cara menerangkan asid karboksilik dan ester

Asid karboksilik dan ester duduk bersebelahan dalam sebatian karbon atas satu sebab: ester ialah apa yang anda dapat apabila asid karboksilik dan alkohol bergabung. Menerangkan kedua-dua keluarga ini dengan baik bermakna jelas tentang dua kumpulan berfungsi, kelakuan asid biasa asid karboksilik, dan satu tindak balas yang mengikat semuanya. Beginilah cara mengajarnya mengikut susunan.

Dua kumpulan berfungsi, bersebelahan

Asid karboksilik mempunyai kumpulan karboksil, –COOH, dan formula am CₙH₂ₙ₊₁COOH. Ahli bintangnya ialah asid etanoik, CH₃COOH, asid dalam cuka. Kira karbonnya dengan teliti: ada dua kesemuanya, satu dalam CH₃ dan satu dalam COOH, sebab itulah ia etan-oik dan bukan metan-oik.

Ester mengandungi ikatan ester, –COO–, yang mencantumkan dua serpihan karbon. Ester tidak dihasilkan daripada satu corak homolog “tambah –CH₂–” dengan cara yang sama; sebaliknya setiap ester dibina daripada alkohol tertentu dan asid tertentu, dan namanya merekodkan kedua-duanya.

Asid karboksilik pertama yang perlu diketahui:

• Asid metanoik, HCOOH
• Asid etanoik, CH₃COOH
• Asid propanoik, C₂H₅COOH

Asid karboksilik ialah asid sebenar

Perkara paling berguna untuk diterangkan ialah asid karboksilik ialah asid lemah tetapi asid sebenar, ia mengion hanya separa dalam air untuk membebaskan sebahagian ion hidrogennya, namun masih menunjukkan setiap tindak balas asid yang biasa. Kerana ia hanya mengion separa, larutannya kurang berasid berbanding asid kuat pada kepekatan yang sama, dan ini menerangkan mengapa tindak balasnya, seperti pembuihan dengan logam, berlaku lebih perlahan. Latih tiga ini dengan asid etanoik:

Dengan logam reaktif, memberi garam dan gas hidrogen:

2CH₃COOH + Mg → (CH₃COO)₂Mg + H₂

Dengan karbonat logam, memberi garam, air dan karbon dioksida (gas yang mengeruhkan air kapur):

2CH₃COOH + Na₂CO₃ → 2CH₃COONa + H₂O + CO₂

Dengan alkali (peneutralan), memberi garam dan air:

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

Garamnya dipanggil –anoat: asid etanoik memberi garam etanoat seperti natrium etanoat, CH₃COONa. Jika anda boleh meramalnya daripada peraturan am “asid + X”, anda sebenarnya hanya menerapkan kimia asid yang telah anda temui lebih awal dalam sukatan kepada asid organik.

Pengesteran menghubungkan kedua-dua keluarga

Tindak balas yang menghubungkan asid dan alkohol ialah pengesteran. Panaskan asid karboksilik dengan alkohol dan sedikit asid sulfurik pekat sebagai mangkin, dan anda menghasilkan ester serta air. Dengan asid etanoik dan etanol:

CH₃COOH + C₂H₅OH → CH₃COOC₂H₅ + H₂O

Hasilnya, etil etanoat, mempunyai bau manis seperti buah, bau itulah pemerhatian yang pemeriksa mahu. Pengesteran ialah tindak balas pemeluwapan, kerana molekul air disingkirkan apabila asid dan alkohol bergabung, dan asid sulfurik pekat membantu proses itu dengan menyerap air yang terhasil. Rujukan pengesteran menyusun persamaan am, dan eksperimen pengesteran etanol dan asid etanoik memberi anda radas dan aspek keselamatan untuk diperihalkan.

Cara menamakan ester

Nama ester ada dua bahagian, dan helahnya ialah mengetahui induk mana memberi bahagian mana:

1. Alkohol memberi perkataan pertama, bahagian alkil. Etanol memberi “etil”.
2. Asid memberi perkataan kedua, bahagian -anoat. Asid etanoik memberi “etanoat”.

Jadi etanol + asid etanoik → etil etanoat. Tukar alkohol kepada metanol dan asid yang sama memberi metil etanoat. Membaca nama secara songsang juga memberitahu anda asid dan alkohol mana yang diperlukan untuk membuatnya, satu putaran soalan yang biasa.

Lemak, minyak dan ester harian

Ia membantu pelajar mengetahui bahawa ester ada di sekeliling mereka. Lemak dan minyak ialah ester semula jadi gliserol dan asid lemak rantai panjang, dan fakta ini menjadi penting kemudian apabila anda bertemu sabun, yang dibuat dengan memecahkan ester itu semula kepada asid lemak dan gliserol. Ester kecil digunakan sebagai perisa tiruan dan dalam minyak wangi tepat kerana baunya yang menyenangkan, dan sebagai pelarut untuk cat dan gam. Berbeza dengan asid induknya yang berbau tajam, ester berbau harum dan wangi, perbezaan bau itu sendiri sering menjadi pemerhatian yang diminta. Menyebut satu kegunaan sebenar dalam soalan penerangan sering memperoleh markah aplikasi yang mudah terlepas.

Mengikatnya bersama

Terangkan asid karboksilik sebagai “asid organik yang berkelakuan seperti asid yang anda sudah tahu”, dan ester sebagai “apa yang asid dan alkohol hasilkan bersama, tambah air”. Simpan tindak balas asid etanoik dan persamaan pengesteran pada satu halaman supaya kimia asid dan kimia ester kekal terhubung dalam fikiran anda. Jika penamaan terus berbelit, induk mana memberi “-il” dan mana memberi “-oat”, guru dalam talian satu-ke-satu kami boleh melatihnya dengan set penamaan maju-dan-songsang yang pantas; kelas dalam bahasa Inggeris dari RM50 sejam dengan sesi percubaan satu jam berbayar. Sebaik hubungan antara dua keluarga ini klik, pasangan topik ini menjadi antara markah termudah dalam kimia organik.