Cấu tạo phân tử, tính chất vật lý và hóa học của Axit axetic (CH3COOH)

Axit axetic là một hóa chất cơ bản khá quen thuộc với chúng ta. Khi lên men dung dịch rượu etylic loãng, ta thu được giấm ăn. Giấm ăn chính là dung dịch axit axetic. Vậy chúng ta đã biết những gì về axit axetic? Chúng ta hãy cùng tìm hiểu về công thức cấu tạo, tính chất vật lý và hóa học của axit axetic (CH3COOH). Mời các bạn cùng theo dõi.

Tính chất vật lý và hóa học của axit axetic

I. Tính chất vật lý của axit axetic

Axit axetic là chất lỏng, không màu, vị chua và tan vô hạn trong nước. Nó có nhiệt độ sôi là 118,1 °C, nóng chảy ở 16,5 °C.

II. Cấu tạo phân tử

Axit axetic có công thức phân tử là C2H4O2, phân tử khối bằng 60 g/mol. Công thức cấu tạo của nó là:

tinh-chat-vat-ly-va-hoa-hoc-cua-axit-axetic-ch3cooh

Trong phân tử CH3COOH, nhóm –COOH làm cho nó có tính axit.

III. Tính chất hóa học của axit axetic

Axit axetic là một axit hữu cơ có tính axit yếu. Nó làm quỳ tím hóa đỏ, phenolphtalein hóa xanh và tác dụng với một số kim loại, oxit bazơ, muối và dung dịch kiềm.

1. Tác dụng với kim loại

Axit axetic tác dụng với một số kim loại (Fe, Mn, Zn…) tạo thành muối và giải phóng khí H2.

2CH3COOH + Zn → (CH3COO)2Zn + H2

2. Tác dụng với oxit bazơ

CH3COOH tác dụng với oxit bazơ tạo thành muối và nước.

2CH3COOH + CuO → (CH3COO)2Cu + H2O

3. Tác dụng với dung dịch kiềm

Axit axetic tác dụng với dung dịch kiềm tạo thành muối và nước.

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

4. Tác dụng với dung dịch muối

CH3COOH tác dụng với dung dịch muối tạo thành muối mới và axit mới.

2CH3COOH + K2CO3 → 2CH3COOK + CO2 ↑ + H2O

5. Tác dụng với rượu etylic

Axit axetic tác dụng với rượu etylic tạo thành etyl axetat trong môi trường H2SO4 đặc, đun nóng. Đây là một este có mùi thơm, ít tan trong nước và thường được ứng dụng làm dung môi trong công nghiệp.

CH3–CH2–OH + CH3–COOH (H2SO4 đặc, t°) ⇔ CH3–COO–CH2–CH3 + H2O

Sản phẩm của phản ứng trên là CH3-COO-CH2-CH3 là một este. Phản ứng trên được gọi là phản ứng este hóa.

IV. 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…

V. Ứng dụng

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

ung-dung-cua-axit-axetic-ch3cooh

  • 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

GIẢI BÀI TẬP

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:

bai-tap-axit-axetic-1

Đáp án đúng: D

Câu 4. Trong các chất sau đây, chất nào có tính axit ? Giải thích tại sao.

bai-tap-axit-axetic-2

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%.

SHARE

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here