Tổng Hợp

Công thức axit axetic

Công thức cấu tạo của axit axetic C2H4O2. Tính chất hoá học của CH3COOH và bài tập

 Tính chất vật lý của axit axetic C2H4O2

– Axit axetic CH3COOH là chất lỏng, không màu, vị chua, tan vô hạn trong nước. Dung dịch axit axetic nồng độ từ 2 – 5 % dùng làm giấm ăn.

ch3cooh

II. Công thức cấu tạo của axit axtic CH3COOH

* Công thức cấu tạo của Axit axetic:

cau tao

* Công thức viết gọn: CH3COOH

– Gồm 1 nhóm -OH liên kết với nhóm C=O tạo thành nhóm -COOH, chính nhóm –COOH (Cacboxyl) làm cho phân tử có tính axit.

III. Tính chất hoá học của axit axetic CH3COOH

– Axit axetic là một axit yếu, yếu hơn các axit HCl, H2SO4, HNO3, H2SO3 nhưng mạnh hơn axit cacbonic H2CO3.  Axit axetic cũng có đầy đủ tính chất của một axit.

axit axetic 2
Nhóm cacboxyl COOH thể hiện tính axit

1. Dung dịch axit axetic làm quỳ tím đổi màu thành đỏ.

2. Axit axetic tác dụng với oxit bazơ, bazơ tạo thành muối và nước.

CH3COOH  +  NaOH  → CH3COONa   +  H2O

– CH3COONa: (Natri axetat)

CH3COOH  +  CaO  →  (CH3COO)2Ca + H2O

3. Axit axetic tác dụng với kim loại (trước H) giải phóng H2:

2CH3COOH  +  2Na  →  2CH3COONa  +  H2↑

4. Axit axetic tác dụng với muối của axit yếu hơn.

2CH3COOH + CaCO3   → (CH3COO)2Ca  +  CO2↑  +  H2O.

5. Axit axetic tác dụng với rượu tạo ra este và nước (xúc tác là H2SO4đặc, nóng):

CH3COOH  +  HO-C2H5   CH3COOC2H5  +  H2O.

IV. Ứng dụng của axit axetic.

Hơn 60 % axit axetic CH3COOH được dùng trong các polyme tổng hợp từ vinyl axetat hoặc xenlulozo este. Các vinyl axetat phần lớn được dùng trong công nghiệp sơn, giấy bọc và nhựa plastic.

axit axetic 3
Ứng dụng của axit axetic trong đời sống

Dẫn xuất của axit axetic được sử dụng rộng rãi như:

  • Aluminum axetat: Al(OH)2CO2CH3 dùng làm thuốc nhuộm vải.
  • Muối amoni axetat CH3CO2NH4 được sử dụng để sản xuất axetamid- một chất dung môi, giúp lợi tiểu và toát mồ hôi trong y học.
  • Muối Kali dùng trong công nghiệp sơn.
  • Metyl axetat dùng làm dung môi cho xenlulozo nitrat, este và các hợp chất khác.
  • N- butyl axetat dùng làm dung môi trong công nghiệp sơn và gốm sứ.
  • Axit phenylaxetic dùng trong công nghiệp nước hoa và tổng hợp penicinil.
axit axetic 4
Axit phenylaxetic dùng trong công nghiệp nước hoa
axit axetic 5
Aluminum axetat dùng làm thuốc nhuộm vải, sợi

Dung dịch axit axetic băng loãng dùng trong các phòng thí nghiệm lâm sàng để dung giải hồng cầu và đếm bạch cầu.

-Axit axetic là một hóa chất có nhiều ứng dụng trong đời sống và cong nghiệp:

ung dung 1
  • Giấm ăn
  • Sản xuất chất dẻo
  • Ứng dụng trong công nghiệp dệt nhuộm, thuốc diệt côn trùng
  • Sản xuất tơ nhân tạo
  • Sản xuất este
  • Ứng dụng trong dược phẩm

V. Điều chế axit axetic.

4.1. Cacbonyl hóa methanol

Methanol tác dụng với cacbon monoxit tạo thành axit axetic:

CH3OH + CO → CH3COOH

Quá trình liên quan đến chất trung gian iodometan, xúc tác là phức chất kim loại với 3 bước sau:

CH3OH + HI → CH3I + H2O

CH3I + CO → CH3COI

CH3COI + H2O → CH3COOH + HI

4.2. Oxy hóa axetaldehyt

Trong công nghiệp, Axit axetic CH3COOH được sản xuất từ butan C4H10 có xúc tác và nhiệt độ

2C4H10 + 3O2 → 4CH3COOH+ 2H2O

4.3. Phương pháp lên men trong điều kiện hiếu khí

4.3.1. Phương pháp lên men chậm

Cho axit axetic CH3COOH vào thùng gỗ sồi thể tích 250- 300l, trống 1/5 thể tích lượng axit axetic rồi đổ thêm nước ép nho vào đến khi được ½ thùng.

Tiến hành lên men ở nhiệt độ thường. Quá trình kéo dài vài tuần. Kiểm tra rượu còn 0.3- 0.5% thì lấy giấm ra, bổ sung thêm dinh dưỡng mới vì nếu để lâu, chất lượng giấm sẽ giảm.

dieu che axit

4.3.2. Phương pháp lên men nhanh

Cho axit axetic nồng độ 3- 5% chảy qua lớp phoi bào (lõi bắp) để thanh trùng và axit hóa vật liệu chất mang để vi sinh giống dễ thích nghi.

Sử dụng nước vô trùng rửa qua và nạp giống vi khuẩn axetic.

Cho dòng môi trường từ trên xuống qua hệ thống phân phôi đồng thời thổi khí từ dưới lên.

Vi khuẩn sẽ oxy hóa rượu thành axit axetic CH3COOH, thẩm thấu qua màng tế bào ra ngoài, theo dung dịch xuống đáy thiết bị lên men.

Quá trình kéo dài từ 8- 10 ngày ở 24- 37oC.

4.3.3. Phương pháp lên men chìm

Cho dung dịch lên men vào thiết bị và thổi khí mạnh vào.

Thể huyền phù và dung dịch lên men được tạo ra.

4.3.4. Phương pháp kết hợp

Hệ thống lên men gồm:

  • Lớp trên cùng là lớp đệm chứa vi sinh vật
  • Lớp giữa là một thùng chứa dung dịch sau khi lên men chảy xuống
  • Tầng dưới đáy là hệ thống thổi khí

Hàm lượng axit axetic có trong dịch lên men thường không cao, trong khoảng 5-10 % và thường lẫn với các chất khác, do đó, dịch sau lên men chỉ có thể sử dụng để chế biến thực phẩm.

Để nâng hàm lượng axit axetic CH3COOH cũng như làm sạch các tạp chất, người ta sử dụng phương pháp chưng cất.

Sản xuất axit axetic

Axit axetic (CH3COOH) được sản xuất theo 2 con đường chính là sinh học và tổng hợp. Trong đó, phương pháp sinh học chỉ chiếm khoảng 10% sản lượng. Dưới đây là một số phương pháp sản xuất axit axetic.

– Lên men oxi hóa từ rượu etylic:

C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O

– Lên men kỵ khí từ đường:

C6H12O6 → 3CH3COOH

– Cacbonyl hóa metanol:

CH3OH + O2 → CH3COOH

– Oxi hóa axetaldehyt:

2CH3CHO + O2 → 2CH3COOH

Và nhiều phương pháp khác…

Axit axetic là gì?

Axit axetic là một hợp chất hữu cơ có tính axit mạnh, chúng có công thức hóa học CH3CO2H (cũng viết là CH3COOH). Đây là loại hóa chất đã được sản xuất từ rất lâu đời và được ứng dụng rất nhiều trong sản xuất công nghiệp, sản xuất thực phẩm hay y học…

Chúng còn có nhiều tên gọi khác nhau như: etanoic, Hydro axetat (HAc), Ethylic acid, Axit metanecarboxylic, dấm, acetic acid, Acid ethanoic…

Tác hại của Axit axetic – CH3COOH

  • Khi hít phải một lượng lớn axit axetic sẽ gây kích ứng mũi, cổ họng và phổi. Lúc này sẽ gây tổn hại nghiêm trọng tới các lớp lót của cơ quan mũi và sau đó, chúng có thể dẫn đến khó thở.
  • Nếu như bạn không may nuốt phải chất này có thể gây ăn mòn nghiêm trọng của miệng và đường tiêu hóa, dẫn đến bị nôn mửa, tiêu chảy, trụy tuần hoàn, suy thận, thậm chí bị tử vong.
  • Tiếp xúc qua da sẽ gây ra kích ứng như đau, tấy đỏ và mụn nước. Hoặc nặng hơn sẽ khiến bị bỏng sau một vài phút tiếp xúc.

Lưu ý khi sử dụng và bảo quản Axit axetic – CH3COOH

7.1 Lưu ý khi sử dụng Axit Axetic

  • Bạn nên đeo dụng cụ bảo vệ như găng tay, mũ, quần áo dài tay, … khi sử dụng axit axetic.
  • Mang thiết bị hô hấp thích hợp nếu xử lý axit axetic trong một khu vực không được thông khí tốt.
  • Rửa ngay nếu bị dây vào da hoặc mắt. Đảm bảo rằng hệ thống nước sạch dùng để rửa mắt ở gần khu vực làm việc.

7.2 Cần phải bảo quản Axit Axetic như thế nào?

  • Axit axetic phải để trong kho có mái che, nhiệt độ thích hợp và thông thoáng.
  • Tránh để những nơi có nhiệt độ quá cao, tránh những nơi dễ gây ra hỏa hoạn, cháy nổ. Nên giữ axit axetic tránh xa nguồn nhiệt, tia lửa hoặc ngọn lửa.

Bài tập Axit axetic

* Bài 2 trang 143 sgk hoá 9: Trong các chất sau đây:

a) C2H5OH.     b) CH3COOH.

c) CH3CH2CH2OH.    d) CH3CH2COOH.

Chất nào tác dụng được với Na, NaOH, Mg, CaO? Viết các phương trình hóa học.

° Lời giải bài 2 trang 143 sgk hoá 9:

– Chất tác dụng với Na là: a, b, c, d (do có gốc OH).

– Chất tác dụng với NaOH là: b, d (do có gốc COOH).

– Chất tác dụng với Mg là: b, d (do có gốc COOH).

– Chất tác dụng với CaO là: b, d (do có gốc COOH).

* Phương trình phản ứng:

2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑

2CH3COOH + 2Na → 2CH3COONa + H2↑

2C3H7OH + 2Na → 2C3H7ONa + H2↑

2C2H5COOH + 2Na → 2C2H5COONa + H2↑

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

C2H5COOH + NaOH → C2H5COONa + H2O

2CH3COOH + Mg → (CH3COO)2Mg + H2↑

2C2H5COOH + Mg → (C2H5COO)2Mg + H2↑

2CH3COOH + CaO → (CH3COO)2Ca + H2O

2C2H5COOH + CaO → (C2H5COO)2Ca + H2O

* Bài 5 trang 143 sgk hoá 9: Axit axetic có thể tác dụng được với những chất nào trong các chất sau đây: ZnO, Na2SO4, KOH, Na2CO3, Cu, Fe? Viết các phương trình hóa học xảy ra (nếu có).

° Lời giải bài 5 trang 143 sgk hoá 9:

– Các chất tác dụng được với axit axetic là ZnO, KOH, Na2CO3, Fe.

– Phương trình hoá học phản ứng:

2CH3COOH + ZnO → (CH3COO)2Zn + H2O.

CH3COOH + KOH → CH3COOK + H2O.

2CH3COOH + Na2CO3 → 2CH3COONa + CO2↑ + H2O.

2CH3COOH + Fe → (CH3COO)2Fe + H2↑.

* Bài 7 trang 143 sgk hoá 9: Cho 60 gam CH3-COOH tác dụng với 100g CH3-CH2-OH thu được 55gam CH3-COO-CH2-CH3

a) Viết phương trình hóa học xảy ra và gọi tên của phản ứng.

b) Tính hiệu suất của phản ứng trên

° Lời giải bài 7 trang 143 sgk hoá 9:

– Theo bài ra ta có:

nCH3COOH = 60/60 = 1 mol;

nC2H5OH = 100/46 = 2,17 mol.

a) Phương trình phản ứng:

CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O

– Phản ứng này gọi là phản ứng este hóa.

b) Hiệu suất của phản ứng:

– Theo phương trình phản ứng trên và số liệu đề bài cho thì số mol rượu dư, do đó tính hiệu suất phản ứng theo CH3COOH.

– Theo lí thuyết 1 mol CH3COOH (60g) tạo ra 1 mol CH3COOC2H5 (88g) nhưng thực tế chỉ thu được 55g.

⇒ Vậy hiệu suất của phản ứng là: H% = (55/88).100% = 62,5%.

* Bài 8 trang 143 sgk hoá 9: Cho dung dịch axit axetic nồng độ a% tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH nồng độ 10% thu được dung dịch muối có nồng độ 10,25%. Hãy tính a.

° Lời giải bài 8 trang 143 sgk hoá 9:

– Gọi khối lượng dung dịch CH3COOH và NaOH cần dùng là m và m’:

⇒ mCH3COOH = C%. mdd = m.a/100 ⇒ nCH3COOH = (m.a)/(100.60)= (m.a)/6000 (mol).

– Tương tự: mNaOH = (m’.10)/100 = m’/10 ⇒ nNaOH = m’/(40.10)= m’/400 (mol).

– Phương trình phản ứng:

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O.

– Theo phương trình phản ứng trên.

nCH3COOH = nNaOH = nCH3COONa.

Do đó ta có: m.a/6000 = m’/400 ⇒ a = (15.m’)/m.

mCH3COONa = (82.m’)/400 (g)

mdd sau pư = m + m’ (g)

Theo đề bài ta có: C% (CH3COONa) = ((82.m’)/400)/(m + m’) = 10,25/100.

Giải ra ta có m = m’. Thay vào a = (15.m’)/m ⇒ a = 15.

⇒ Nồng độ dung dịch axit là 15%

Giải bài tập về Axit axetic

Câu 1. Hãy điền những từ hoặc cụm từ thích hợp vào chỗ trống:

a) Axit axetic là chất …… không màu, vị …… tan …… trong nước.

b) Axit axetic là nguyên liệu để điều chế ……

c) Giấm ăn là dung dịch …… từ 2 đến 5%.

d) Bằng cách …… butan với chất xúc tác thích hợp người ta thu được ……

Bài làm:

a) lỏng – chua – vô hạn trong nước

b) dược phẩm, phẩm nhuộm, chất dẻo và tơ sợi nhân tạo.

c) axit axetic có nồng độ

d) oxi hóa – axit axetic

Câu 2. Trong các chất sau đây:

a) C2H5OH

b) CH3COOH

c) CH3CH2CH2OH

d) CH3CH2COOH

Chất nào tác dụng được với Na, NaOH, Mg, CaO? Viết các PTHH.

Bài làm:

– Tác dụng với Na:

2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2 ↑

2CH3COOH + 2Na → 2CH3COONa + H2 ↑

2CH3CH2CH2OH + 2Na → 2CH3CH2CH2ONa + H2 ↑

2CH3CH2COOH + 2Na → 2CH3CH2COONa + H2 ↑

– Tác dụng với NaOH:

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

CH3CH2COOH + NaOH → CH3CH2COONa + H2O

– Tác dụng với Mg:

2CH3COOH + Mg → (CH3COO)2Mg + H2 ↑

2CH3CH2COOH + Mg → (CH3CH2COO)2Mg + H2 ↑

– Tác dụng với CaO:

2CH3COOH + CaO → (CH3COO)2Ca + H2O

2CH3CH2COOH + CaO → (CH3CH2COO)2Ca + H2O

Câu 3. Axit axetic có tính axit vì trong phân tử:

axit axetic 1

Bài làm:

Chất a có tính axit do trong phân tử chất có nhóm –COOH.

Câu 5. Axit axetic có thể tác dụng được với những chất nào trong các chất sau đây: ZnO, Na2SO4, KOH, Na2CO3, Cu, Fe?

Viết các PTHH xảy ra nếu có.

Bài làm:

Axit axetic tác dụng với các chất: ZnO, KOH, Na2CO3, Fe.

Phương trình phản ứng xảy ra:

2CH3COOH + ZnO → (CH3COO)2Zn + 2H2O

CH3COOH + KOH → CH3COOK + H2O

2CH3COOH + Na2CO3 → 2CH3COONa + CO2 ↑ + H2O

2CH3COOH + Fe → (CH3COO)2Fe + H2 ↑

Câu 6. Hãy viết PTHH điều chế axit axetic từ:

a) natri axetat và axit sunfuric.

b) rượu etylic.

Bài làm:

a) Điều chế CH3COOH từ natri axetat và axit sunfuric:

2CH3COONa + H2SO4 → 2CH3COOH + Na2SO4

b) Điều chế CH3COOH từ rượu etylic:

CH3CH2OH + O2 (lên men) → CH3COOH + H2O

Câu 7. Cho 60 g CH3COOH tác dụng với 100 g CH3CH2OH thu được 55 g CH3COOC2H5.

a) Viết PTHH và gọi tên sản phẩm của phản ứng.

b) Tính hiệu suất của phản ứng trên.

Bài làm:

a) Phương trình hóa học:

CH3COOH + CH3CH2OH ⇔ CH3COOC2H5 (etyl axetat)

b) Ta có:

  • nCH3COOH = 60 / 60 = 1 (mol)
  • nCH3CH2OH = 100 / 46 = 2,17 (mol)

Theo PTHH, ta có:

  • nCH3COOH = nCH3CH2OH = nCH3COOC2H5 = 1 mol

Khối lượng CH3COOC2H5 thu được theo lý thuyết là:

mCH3COOC2H5 = 1 x 88 = 88 g

Hiệu suất của phản ứng là:

H = (55 / 88) x 100% = 62,5%

Câu 8. Cho dung dịch axit axetic nồng độ a % tác dụng vừa đủ với dd NaOH nồng độ 10% thu được dd muối có nồng độ 10,25%. Hãy tính a.

Bài làm:

Ta có phương trình hóa học của phản ứng:

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

Gọi m (g) và m’ (g) lần lượt là khối lượng của CH3COOH và NaOH. Ta có:

nCH3COOH = (m x a) / (100 x 60) = ma/6000

nNaOH = (m’ x 10) / (100 x 40) = m’/400

Theo PTHH, ta có:

nCH3COOH = nNaOH

⇔ ma/6000 = m’/400 (*)

⇔ a = 15m’/m

Ta có: nCH3COONa = nNaOH = m’/400

⇔ mCH3COONa = (m’/400) x 82

Theo để ra, ta có nồng độ muối thu được là 10,25%.

C% CH3COONa = (mCH3COONa / mdd) x 100 (Với mdd = m + m’)

⇔ 10,25 = [[(m’/400) x 82] / (m + m’)] x 100

Giải ra, ta được m = m’.

Thay m = m’ vào (*), ta được a = 15.

Vậy nồng độ của dung dịch CH3COOH có nồng độ là 15%.

Related Articles

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Check Also
Close
Back to top button