Điều chế Axit axetic từ Ancol etylic

VnDoc xin giới thiệu bài Điều chế Axit axetic từ Ancol etylic được chúng tôi sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Hóa học lớp 9. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.

Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.

Điều chế axit axetic từ ancol etylic

PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC

C₂H₅OH + O₂ → CH₃COOH + H₂O

(lỏng)       (khí)           (lỏng)          (lỏng)

(không màu) (không màu) (không màu) (không màu)

- Điều kiện phản ứng Phản ứng C₂H₅OH ra CH₃COOH

Điều kiện khác: men giấm

- Cách thực hiện phản ứng Phản ứng C₂H₅OH ra CH₃COOH

Để sản xuất giấm ăn, người ta thường dùng phương pháp lên men dung dịch rượu etylic loãng

CH₃COOH chính là giấm ăn, và đây cũng là phương pháp sản xuất giấm ăn bằng cách lên men dung dịch rượu etylic loãng.

Axit axetic CH₃COOH chính là giấm ăn thu được sau quá trình lên men rượu Etylic C₂H₅OH và được dùng để điều chế dược phẩm, thuốc diệt cỏ, phẩm nhuộm, sợi tơ nhân tạo... Vậy tính chất hóa học và phương trình điều chế axit axetic được thể hiện như thế nào?

I. Axit axetic là gì?

Axit axetic có công thức phân tử là CH₃COOH là một loại chất lỏng không màu, có vị chua và tan vô hạn trong nước. Dung dịch axit axetic có nồng độ từ 2 - 5% được dùng làm giấm ăn. Đây là một loại axit yếu, yếu hơn các axit khác như: HCl, H₂SO₄, HNO₃, H₂SO₄ nhưng mạnh hơn axit cacbonic.

II. Tính chất đặc trưng của axit axetic

1. Tính chất vật lý

- Axit axetic là chất lỏng không màu, có vị chua và tan vô hạn trong nước.

- Dung dịch axit axetic có nồng độ 2 – 5% được sử dụng để làm giấm ăn trong chế biến thực phẩm.

- Khối lượng riêng ở trạng thái lỏng: 1.049 g/cm³

- Nhiệt độ nóng chảy: 16,5^oC.

- Nhiệt độ sôi: 118,2^oC.

2. Tính chất hóa học nổi bật của axit axetic CH ₃ COOH

- Axit axetic là chất lỏng không màu, có vị chua và tan vô hạn trong nước.

- Dung dịch axit axetic nồng độ từ 2 - 5% sẽ được dùng làm giấm ăn.

- Với công thức CH₃COOH, gồm 1 nhóm -OH liên kết với nhóm C=O tạo thành nhóm -COOH và chính nhóm -COOH làm cho phân tử có tính axit.

- 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.

Tính axit yếu

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

- Axit axetic tác dụng với oxit bazo, bazo tạo thành muối và nước

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

Ví dụ cho axit axetic tác dụng với natri axetat (CH₃COONa), ta có phương trình:

CH₃COOH + CaO → (CH₃COO)Ca + H₂O

- Axit axetic tác dụng với kim loại trước H giải phóng H₂

2CH₃COOH + 2Na → 2CH₃COONa +H₂

- Axit axetic tác dụng với axit yếu hơn

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

Axit axetic tác dụng với rượu tạo ra este và nước (xúc tác là H₂SO₄ đặc nóng)

CH₃COOH + HO-C₂H₅ → CH₃COOC₂H₅ + HO

Phản ứng cháy

Axit axetic cháy trong oxy tạo sản phẩm gồm CO₂ và H₂O:

CHCOOH + 2O₂ (nhiệt độ) → 2CO₂ + 2H₂O

3. Các phương pháp điều chế axit axetic

- Trong công nghiệp, đi từ Butan C₄H₁₀

2CH₁₀ + 3O₂ (xúc tác, t^o) → 4CH₃COOH + 2H₂O

- Để sản xuất giấm ăn, người ta thường dùng phương pháp lên men dung dịch rượu etylic loãng

CH₃CH₂OH + O₂ → CH₃COOH + 2H₂O

Chú ý: Những hợp chất hữu cơ phân tử có chứa nhóm -COOH, có công thức thức C_nH_2n + 1 COOH được gọi là axit cacboxylic no đơn chức và cũng có tính chất tương tự axit axetic.

* Tham khảo một số phản ứng điều chế CH₃COOH mà chỉ cần tiến hành 1 lần

- Phương trình điều chế axit axetic trong phòng thí nghiệm:

CH₃CHO + 1/2O₂ (xúc tác M_n(CH₃COO)₂ , to → CH₃COOH

- Phương pháp điều chế axit axetic cổ điển:

C₂H₅OH + O₂ (xúc tác men giấm, 25 -30^oC → CH₃COOH + H₂O

- Điều chế axit axetic trong công nghiệp:

CH₃OH + CO (xúc tác CO, t^o) → CH₃COOH

2C₄H₁₀ + 5O₂ (xt M_mn2+, 150^oC, 55_atm)→ 4CH₃COOH + 2H₂O

CH₃CN + 2H₂O (xt: H+, t^o)→ CH₃COOH + NH₃

CH₃COONa + HCl → CH₃COOH + NaCl

CH₃-CBr₃ + 3NaOH → CH₃COOH + 3NaBr + H₂O

- Phản ứng cơ magie:

CH₃COOMgCl + HCl (xúc tác t^o) → CH₃COOH + MgCl₂

- Phương trình phản ứng của Andehit axetic + Br

Br₂ + CH₃CHO + H₂O → CH₃COOH + 2HBr

- Phản ứng của Andehit axetic + phenol tạo ra axit axetic

- Phenol không phản ứng với andehit axetic mà chỉ phản ứng với anhidrit axetic

C₆H₅OH + (CH₃CO)₂O → C₆H₅OOCH₃ + CH₃COOH

- Na₂SO₃ phản ứng được với dung dịch Br₂ vì lưu huỳnh trong muối có số oxi hóa trung gian +4 nên có thể bị Br₂ oxi hóa lên +6, còn Brôm thì bị khử xuống -1 điều chế andehit axetic

4. Ứng dụng của axit axetic

Axit axetic được sử dụng rộng rãi trên thế giới trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như tạo ra polyme ứng dụng trong sơn, chất kết dính, là dung môi hòa tan các chất hóa học, sản xuất và bảo quản thực phẩm, đặc biệt dùng để sản xuất giấm. Lượng axit axetic dùng làm giấm tuy không phải là một tỉ lệ lớn trong tổng sản lượng axit axetic, nhưng giấm lại là một sản phẩm khá phổ biến trong đời sống hằng ngày.

5. Tác dụng của axit axetic với sức khỏe

Axit axetic có tính ứng dụng cao trên thực tế, một trong những sản phẩm làm từ axit axetic được sử dụng nhiều nhất là giấm. Không chỉ là một loại gia vị dùng để chế biến thức ăn tạo độ chua dịu, giấm còn có khả năng mang lại rất nhiều lợi ích khác tốt cho sức khỏe như:

 * Điều trị tiểu đường

Tiểu đường là khi hoocmon insulin trong tuyến tụy bị thiếu hụt, không thể điều chỉnh lượng đường trong cơ thể khiến mức đường trong máu luôn cao, bệnh này thường xuất hiện ở người già, người lớn tuổi. Trong trường hợp này giấm được xem tương tự như các dược chất giúp chống lại bệnh tiểu đường bởi nó có khả năng điều tiết lượng đường trong cơ thể. Ngoài ra giấm còn có thể giúp giảm chứng tăng huyết áp sau khi ăn, giúp cải thiện độ nhạy cảm insulin và giảm chỉ số đường huyết.

* Giảm cân

Trong giấm có chất pectin giúp đào thải cholesterol trong cơ thể, ngăn chặn sự tích tụ mỡ trong cơ thể và gan đồng thời giảm lượng calo nhằm hạn chế hình thành mỡ trong cơ thể, hạn chế việc thèm ăn,... những điều này giúp giảm cân nặng cho cơ thể một cách lành mạnh. Ngày nay, người ta thường dùng giấm táo để giảm cân một cách tự nhiên và an toàn.

* Công dụng của axit axeti c giúp chống lão hóa

Trong công thức cấu tạo của axit axetic có ion H+ nên nó có khả năng chống oxy hóa. Tính chất hóa học này giúp nó có thể kiểm soát các gốc tự do trong cơ thể giúp ngăn ngừa sự lão hóa. Loại giấm tốt nhất giúp chống lão hoá cũng là giấm táo, ta có thể thêm giấm táo vào bữa ăn hằng ngày hoặc dùng cho da mặt.

* Điều trị bệnh về thận và bàng quang

Axit axetic là một axit hữu cơ mang tính chất của một axit đặc trưng là phản ứng với kim loại tạo ra loại muối trung hòa. Điều này giúp làm tan sỏi trong thận. Tuy nhiên, cần phải sử dụng giấm sao cho thật hợp lý, tránh lạm dụng, chỉ nên dùng một lượng nhỏ để pha loãng với nước khi dùng.

6. Tác hại của axit axetic với con người

- Hơi axit axetic sẽ gây kích ứng mũi, cổ họng và phổi và làm tổn thương nghiêm trọng tới các lớp lót của cơ quan mũi, thậm chí khiến nạn nhân bị khó thở.

- Nuốt phải axit axetic có thể gây ăn mòn vùng miệng và đường tiêu hóa, khiến nạn nhân nôn mửa, tiêu chảy, trụy tuần hoàn, suy thận và nguy hiểm hơn là tử vong.

- Tiếp xúc với da sẽ gây ra kích ứng như đau, tấy đỏ, mụn nước. Nếu nặng hơn sẽ gây bỏng sau một vài phút tiếp xúc.

-------------------------------

Ngoài Điều chế Axit axetic từ Ancol etylic đã được VnDoc giới thiệu, mời các bạn cùng tham khảo thêm Chuyên đề Hóa học lớp 9, Trắc nghiệm Hóa học 9, Lý thuyết môn Hóa học lớp 9 để hoàn thành tốt chương trình học THCS.