Cho CuO vào dung dịch axit axetic

Nhằm giúp bạn có thể dễ dàng ghi nhớ các lý thuyết về axit axetic, bài viết sau đây sẽ tổng hợp chi tiết lý thuyết và hướng dẫn cụ thể giải các bài tập sgk hóa 9 trang 143 cùng những nội dung có liên quan.

Mời các bạn cùng theo dõi.

1. KIẾN THỨC CẦN NHỚ VỀ AXIT AXETIC

Axit axetic (hay còn được biết đến là giấm ăn) là dung dịch thu được khi lên men rượu etylic loãng. Mức tiêu thụ axit axetic trên toàn thế giới lên đến 6,5 triệu tấn mỗi năm. Sau đây, KienGuru sẽ cùng các bạn tìm hiểu công thức, tính chất, ứng dụng và bài tập thực hành về loại chất quen thuộc này.

1.1. Định nghĩa Axit axetic

Axit axetic là một chất lỏng không màu và là axit hợp chất hữu cơ. Giấm có tối thiểu 4% axit axetic theo thể tích. Điều đó khiến axit axetic là thành phần chính trong giấm ngoài nước.

Axit axetic là một loại hợp chất hữu cơ có tính axit khá mạnh. Loại hóa chất này đã được sản xuất từ rất lâu đời cũng như ứng dụng nhiều trong sản xuất thực phẩm, công nghiệp hay y học…

Ngoài tên gọi trên, sản phẩm này còn được biết đến với những tên khác như: Etanoic, Hydro axetat (HAc), Ethylic acid, Axit methane carboxylic, giấm, acetic acid, Acid ethanol…

• Công thức hóa học: CH3CO2H
• Phân tử khối: 60
• Cấu tạo phân tử:

Công thức viết gọn: CH3COOH

Gồm 1 nhóm -OH liên kết với nhóm C=O tạo thành nhóm -COOH, chính nhóm –COOH (Cacboxyl) đã làm cho phân tử có tính axit, tạo nên tính chất hóa học đặc trưng của axit axetic.

1.2. Tính chất vật lý của axit axetic

Tính chất vật lý của axit axetic (CH3COOH) như sau:

• Đây là chất lỏng không màu. Khi nếm sẽ thấy có vị chua. Chúng có khả năng tan vô hạn trong nước.
• Khối lượng riêng của axit axetic: 1.049 g/cm3 (l), 1.266 g/cm3 (s).
• Nhiệt độ nóng chảy: 16.5 độ C.
• Nhiệt độ sôi của axit axetic là: 118.2 độ C. Nhiệt độ sôi của chất này lớn hơn rượu dù chúng cùng phân tử khối vì có sự liên kết bền vững của các phân tử hydro. Ngoài ra, do gốc O-H của axit axetic phân cực mạnh hơn của ROH (ancol) nên khả năng tạo liên kết hydro cũng lớn hơn của alcohol. Nhiệt độ sôi của các chất có cùng phân tử khối với axit axetic được sắp xếp như sau:

CH3COOH > CH3CH2OH > CH3-COO-CH3 > CH3-CHO > CH3CH2Cl > C2H6

• Khi đun nóng, axit axetic có khả năng hòa tan một lượng nhỏ lưu huỳnh và photpho.
• Phân tử axit axetic là phân tử phân cực nên ngoài việc có thể tan tốt trong các hợp chất phân cực như nước thì nó cũng tan được trong các hợp chất không phân cực như dầu, hexan, xenlulozo và nhiều nguyên tố hóa học khác như lưu huỳnh và iot.

1.3. Tính chất hóa học của axit axetic

Nguyên tử hydro trong nhóm cacboxyl có khả năng cung cấp một proton H+ và làm axit axetic có tính chất axit. Điều này quyết định tính chất hóa học của axit axetic.

a. Axit axetic là một axit yếu – có tính chất đầy đủ của một axit

Để chứng minh axit axetic là một axit yếu, người ta tiến hành thí nghiệm dưới đây. Cho dung dịch axit axetic lần lượt vào các ống nghiệm đựng lần lượt các chất: Quỳ tím, dung dịch NAOH có phenolphtalein, CuO, Zn, Na2CO3.

Hiện tượng xảy ra của những thí nghiệm này là gì?

• Dung dịch axit axetic có tính axit làm quỳ tím chuyển đỏ.
• Khi nhỏ dung dịch axit axetic vào ống nghiệm chứa Zn, mẩu Zn tan dần, có khí không màu thoát ra khỏi dung dịch. Phương trình:

Zn + 2CH3COOH→ (CH3COO)2Zn+ H2↑

• Khi nhỏ dung dịch axit axetic vào ống nghiệm chứa CuO, bột CuO tan dần, dung dịch chuyển từ không màu sang xanh lam. Phương trình:

CuO + 2CH3COOH→ (CH3COO)2Cu+ H2O

• Khi nhỏ dung dịch axit axetic vào ống nghiệm chứa NaOH có phenolphtalein, màu hồng của dung dịch trong ống nghiệm biến mất. Phương trình:

NaOH + CH3COOH → CH3COONa H2O

• Khi nhỏ dung dịch axit axetic vào ống nghiệm chứa Na2CO3, Na2CO3 tan dần, có khí không màu thoát ra khỏi dung dịch. Phương trình:

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

Từ những thí nghiệm trên, ta có kết luận về tính chất hóa học của axit axetic như sau:

• Axit axetic là một axit hữu cơ có tính chất của một axit. Tuy nhiên, đây là một axit yếu thuộc nhóm axit monoprotic.
• Axit axetic tác dụng với bazơ, cacbonat và bicacbonat. Khi tác dụng với các chất trên, sản phẩm tạo ra sẽ là axetat kim loại tương ứng, nước và cacbonic. Phổ biến nhất sẽ là natri bicacbonat với giấm ăn. Phương trình:

NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + CO2 + H2O

• Axit axetic tác dụng với kiềm tạo ra nước và ethanoate kim loại. Phương trình: NaOH + CH3COOH → CH3COONa + H2O
• Axit axetic khi bị phân hủy ở nhiệt độ lớn hơn 440 độ C sẽ tạo thành cacbonic, metan hoặc ethanol và nước.
• Axit axetic tác dụng với kim loại trước H, giải phóng H2. Axit axetic có khả năng ăn mòn các loại kim loại khác nhau để tạo ra khí hydro và các muối axetat. Ví dụ như khi chúng phản ứng với nhôm sẽ có phương trình hóa học là:

Mg + 2CH3COOH → (CH3COO)2Mg + H2

• Nhôm thụ động với axit axetic vì khi phản ứng, chúng sẽ tạo ra lớp màng mỏng trên bề mặt là nhôm oxit để ngăn chặn lại sự ăn mòn hóa học. Đó là lý do mà thùng nhôm thường được dùng để đựng axit axetic.
• Axit axetic tác dụng với muối của axit yếu hơn, ví dụ:

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

b. Axit axetic tác dụng với rượu etylic

Để tìm hiểu axit axetic tác dụng với rượu etylic như thế nào, người ta làm thí nghiệm dưới đây. Cho rượu etylic, axit axetic vào ống nghiệm A, thêm một chút axit sunfuric đặc làm xúc tác. Đun sôi hỗn hợp trong một thời gian, sau đó ngừng đun. Thêm một ít nước vào chất lỏng ngưng tụ trong ống nghiệm B, lắc nhẹ rồi quan sát.

Sau một thời gian, ta quan sát thấy hiện tượng: Trong ống nghiệm B có chất lỏng không màu, mùi thơm, không tan trong nước, nổi trên mặt nước.

Như vậy, rượu etylic tác dụng với axit axetic tạo ra etyl axetat. Đây là chất lỏng, mùi thơm, ít tan trong nước, dùng làm dung môi trong công nghiệp.

Phản ứng trên xảy ra theo phương trình hóa học:

C2H5OH + CH3COOH ⇄ CH3COOC2H5 + H2O ( H2S04 đặc, nhiệt độ)

1.4. Cách điều chế axit axetic

Hiện nay có rất nhiều phương pháp để điều chế axit axetic. Cụ thể là:

Tìm hiểu cách điều chế axit axetic

a. Điều chế axit axetic từ rượu etylic

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

CH3CH2OH + O2 → CH3COOH + 2H2O (xúc tác: Men giấm)

Chú ý: Những hợp chất hữu cơ phân tử có chứa nhóm -COOH, có công thức thức CnH2n + 1 COOH được gọi là axit cacboxylic no đơn chức và cũng có tính chất tương tự axit axetic.

b. Oxy hóa butan

Trong công nghiệp, axit axetic thương mại được sản xuất từ butan C4H10 khi có chất xúc tác và nhiệt độ, diễn ra theo phương trình:

2C4H10 + 5O2 → 4CH3COOH 2H2O (xúc tác, nhiệt độ)

Butan Axit axetic

1.5. Các ứng dụng quan trọng của axit axetic

Nhu cầu toàn thế giới về axit axetic là khoảng 6,5 triệu tấn mỗi năm. Sau đây là những ứng dụng quan trọng và phổ biến nhất của axit axetic trong đời sống.

a. Ứng dụng axit axetic trong công nghiệp

• Khoảng 40% đến 45% sản lượng axit acetic trên thế giới được dùng để sản xuất monome vinyl axetat – một chất kết dính và sơn.
• Dùng để làm dung môi hoặc dùng để tạo độ chua nhẹ.
• Giấm ăn chính là dung dịch axit axetic từ 5-7%. Giấm ăn được dùng trong công nghệ thực phẩm để chế biến đồ hộp, rau, quả, gia vị…
• Dùng làm chất tẩy cặn vôi từ vòi nước và ấm đun nước.
• Axit axetic dùng trong ngành dệt nhuộm, cao su, hóa chất xi mạ.

b. Ứng dụng axit axetic trong y học

• Axit axetic có tính kháng khuẩn hiệu quả và được sử dụng như một chất khử trùng (với nồng độ 1% pha loãng). Nó có thể được sử dụng như một sản phẩm thay thế ngăn ngừa nhiễm trùng và tiêu diệt vi khuẩn.
• Axit axetic được chế phẩm thành thuốc chống tiểu đường.

c. Ứng dụng axit axetic với con người (hàm lượng 4-8%)

• Axit axetic có tác dụng ức chế hoạt động thủy phân đường đôi thành đường đơn và giúp giảm chứng tăng đường huyết sau khi ăn, góp phần hỗ trợ giảm cân nặng.
• Giấm acid acetic giúp ngăn chặn sự tích tụ mỡ trong cơ thể và gan, giảm lượng calo đưa vào cơ thể mỗi ngày, qua đó giúp giảm mỡ.
• Giấm táo là một liều thuốc hữu hiệu để chống lão hóa.
• Axit axetic là một axit hữu cơ mang tính chất của một axit đặc trưng, phản ứng với kim loại tạo ra loại muối trung hòa. Điều này giúp axit axetic có khả năng làm tan sỏi trong thận.

1.6. Axit axetic có độc không? Tác động đến sức khỏe con người như thế nào?

Các chuyên gia hóa học cho biết bản thân axit axetic không phải là chất độc cho cơ thể người, tuy nhiên dùng với liều lượng lớn sẽ dẫn đến tử vong. (Nguồn: báo Thanh Niên)

• Ảnh hưởng đến hệ hô hấp: Khi hít phải một lượng lớn axit axetic sẽ gây kích ứng mũi, cổ họng và phổi, gây tổn hại nghiêm trọng cho các lớp lót của cơ quan mũi và sau đó, có thể dẫn đến khó thở.
• Kích ứng da: Tiếp xúc qua da sẽ gây ra kích ứng như đau, tấy đỏ và mụn nước, nặng hơn là bỏng sau một vài phút tiếp xúc.
• Đe dọa tính mạng: Nuốt phải axit axetic có thể gây ăn mòn nghiêm trọng của miệng và đường tiêu hóa, dẫn đến nôn mửa, tiêu chảy, trụy tuần hoàn, suy thận và tử vong.

Theo bác sĩ Nguyễn Thị Huỳnh Mai, Chi cục trưởng Chi cục An toàn Vệ sinh Thực phẩm (ATVSTP) TP.HCM, giấm là một chất lỏng có vị chua, được hình thành từ sự lên men, có rất nhiều lợi ích cho sức khỏe. Axit axetic chỉ chiếm tỉ lệ % nhỏ trong giấm (từ 3 đến 5%), làm nên vị chua của giấm. Nhưng nếu sản xuất giấm từ việc pha chế nước với axit axetic công nghiệp thì sẽ gây hại cho sức khỏe người dùng. (Nguồn: Báo Thanh Niên)

Giấm mang nhiều chất dinh dưỡng bao gồm các vitamin, axit amin và axit hữu cơ, mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe. Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn khi sử dụng, người tiêu dùng cần cẩn trọng trong việc lựa chọn giấm ăn. An toàn nhất, người tiêu dùng nên mua giấm ở các cơ sở uy tín, ngoài ra có thể tự lên men, làm giấm tại nhà để sử dụng.

2. HỖ TRỢ GIẢI BÀI TẬP VỀ AXIT AXETIC SGK HÓA 9 TRANG 143

Từ những kiến thức về axit axetic ở trên, các bạn cùng vận dụng những kiến thức đó để giải một số bài tập cơ bản trong SGK hóa học 9 sau.

2.1. Bài 1

Hãy điền những từ thích hợp vào các 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 …

Lời giải:

a) Axit axetic là chất lỏng không màu, vị chua tan vô hạn trong nước.

b) Axit axetic là nguyên liệu để điều chế dược phẩm, phẩm nhuộm, chất dẻo, tơ nhân tạo.

c) Giấm ăn là dung dịch axit axetic có nồng độ từ 2 đến 5%

d) Bằng cách oxi hóa butan với chất xúc tác thích hợp người ta thu được axit axetic.

2.2. Bài 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 phương trình hóa học.

Lời giải:

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:

2.3. Bài 3

Axit axetic có tính axit vì trong phân từ:

Lời giải:

Câu đúng là câu d vì trong phân tử axit axetic có nhóm – COOH.

2.4. Bài 4

Trong các chất sau đây, chất nào có tính axit? Giải thích

Lời giải:

Chất có tính axit là a, vì trong phân tử có nhóm – COOH.

2.5. Bài 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 phương trình hóa học xảy ra (nếu có).

Lời giải:

Chất tác dụng được với axit axetic là ZnO, KOH, Na2CO3, Fe.

2CH3COOH + ZnO → (CH3COO)2Zn + H2O.

CH3COOH + KOH → CH3COOK + H2O.

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

2CH3COOH + Fe → (CH3COO)2Fe + H2.

2.6. Bài 6

Hãy viết phương trình hóa học điều chế axit axetic từ:

a) Natri axetic và axit sunfuric.

b) Rượu etylic.

Lời giải:

Phương trình phản ứng điều chế axit axetic:

a) Từ natri axetic và axit sunfuric:

2CH3COONa + H2SO4 → 2CH3COOH + Na2SO4

b) Từ rượu etylic:

C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O.

2.7. Bài 7

Cho 60 gam CH3COOH tác dụng với 100g CH3CH2OH thu được 55 gam CH3COOCH2CH3

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

b) Tính hiệu suất của phản ứng trên

Lời giải:

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 của đề bài cho, số mol rượu dự, 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:

2.8. Bài 8

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:

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

Phương trình phản ứng:

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O.

Theo phương trình phản ứng trên.

nCH3COOH = nNaOH = nCH3COONa.

Do đó ta có:

mdd sau pư = m + m’ (gam)

Theo đề bài ta có:

Giải ra ta có m = m’. Thay vào

Nồng độ dung dịch axit là 15%.

Với phần hỗ trợ giải các bài tập của axit axetic ở trên, các em đã nắm được phương pháp cũng như cách giải cụ thể rồi đúng không nào. Và để nhuần nhuyễn hơn trong việc áp dụng kiến thức đã học, chúng ta hãy cùng nhau giải những bài tập có liên quan trong nội dung môn học này nhé!

3.1. Câu 1

Để phân biệt dung dịch axit axetic và rượu etylic ta dùng kim loại nào sau đây?

A. Na.

B. Zn.

C. K.

D. Cu.

Đáp án: B

Sử dụng kim loại Zn:

+ Mẩu kẽm phản ứng, có khí thoát ra → CH3COOH

PTHH:

Zn + 2CH3COOH → (CH3COO)2Zn + H2

+ Không có hiện tượng gì xuất hiện → C2H5OH.

3.2. Câu 2

Hòa tan hoàn toàn 2,4 gam Mg vào dung dịch CH3COOH. Thể tích khí H2 thoát ra (ở đktc) là

A. 0,56 lít.

B. 1,12 lít.

C. 2,24 lít.

D. 3,36 lít.

Đáp án: C

Ta có: nMg = 2,4 : 24 = 0,1 mol

→ Vkhí = 0,1.22,4 = 2,24 lít.

3.3. Câu 3

Trung hòa 400 ml dung dịch axit axetic 0,5M bằng dung dịch KOH 0,5M. Thể tích dung dịch KOH cần dùng là

A. 100 ml.

B. 200 ml.

C. 300 ml.

D. 400 ml.

Đáp án: D

Ta có: naxit = 0,4.0,5 = 0,2 mol

3.4. Câu 4

Hòa tan 10 gam CaCO3 vào dung dịch CH3COOH dư. Thể tích CO2 thoát ra ( đktc) là

A. 2,24 lít.

B. 3,36 lít.

C. 4,48 lít.

D. 5,60 lít.

Đáp án: A

3.5. Câu 5

Hòa tan hoàn toàn 12 gam CuO vào dung dịch CH3COOH 10% . Khối lượng dung dịch CH3COOH cần dùng là

A. 360 gam.

B. 180 gam.

C. 340 gam.

D. 120 gam.

Đáp án: B

Khối lượng axit axetic có trong dung dịch là: maxit = 0,3.60 = 18 gam.

Khối lượng dung dịch axit axetic là:

Bài viết trên đây đã cung cấp đầy đủ thông tin về công thức, tính chất, ứng dụng và một số bài tập thực hành của axit axetic – một chất được ứng dụng vô cùng phổ biến xung quanh chúng ta. Chúng mình hi vọng rằng những chia sẻ trên sẽ giúp ích cho các bạn học sinh trong quá trình tự học.

Cùng theo dõi KienGuru để tìm hiểu thêm nhiều kiến thức hữu ích xoay quanh các môn Hóa học, Toán, Vật lý… nhé!

Chúc các bạn đạt nhiều thành tích cao trong học tập!