Axit metacrylic là gì? Công thức điều chế, Tính chất và Bài tập

Axit metacrylic là gì?

  • Axit metacrylic theo định tức là một axit bão hòa với công thức là (C_{4}H_{6}O_{2}) và thường được tiêu dùng để sản xuất nhựa.
  • Công thức cấu tạo: (CH_{2}=C(CH_{3})-COOH)

Tính chất vật lý của C4H6O2

  • Axit metacrylic (thường được viết tắt là MAA) – đây là một chất lỏng nhớt và ko màu.
  • Axit metacrylic còn được biết tới là một loại axit cacboxylic mang mùi khó chịu. C4H6O2 mang thể bị hòa tan trong nước ấm và trộn với hầu hết những dung môi hữu cơ khác. 
  • Nhiệt độ nóng chảy: (16^{circ}C)
  • Nhiệt độ sôi: (160,5^{circ}C)

Tính chất hóa học của C4H6O2

(CH_{2}=C(CH_{3})COOH + Br_{2} rightarrow CH_{2}Br-CBr(CH_{3})-COOH)

(NaOH + CH_{2}=C(CH_{3})COOH rightarrow H_{2}O + CH_{2}=C(CH_{3})COONa)

(CH_{2}=C(CH_{3})-COOH + H_{2} rightarrow CH_{3}-CH(CH_{3})-COOH)

(CH_{3}OH + CH_{2}=C(CH_{3})COOH rightarrow CH_{2}=C(CH_{3})COOCH_{3} + H_{2}O)

Cách điều chế axit metacrylic

Điều chế từ metan:

(CH_{4}overset{(1)}{rightarrow} C_{2}H_{2}overset{(2)}{rightarrow} C_{4}H_{4}overset{(3)}{rightarrow} C_{4}H_{10} overset{(4)}{rightarrow}C_{3}H_{6}overset{(5)}{rightarrow}C_{3}H_{6}Cl_{2} overset{(6)}{rightarrow}C_{3}H_{4}overset{(7)}{rightarrow} C_{4}H_{5}Noverset{(8)}{rightarrow}C_{4}H_{6}O_{2})

  1. (2CH_{4} rightarrow CH=CH + 3H_{2})
  2. (22CH=CH overset{CuCl,NH_{4}Cl}{rightarrow} CH_{2}=CH-Cequiv CH)
  3. (C_{4}H_{4} + 3H_{2}overset{xt, t^{circ}}{rightarrow} C_{4}H_{10})
  4. (C_{4}H_{10} overset{cracking}{rightarrow} CH_{4}+CH_{2}=CH-CH_{3})
  5. (CH_{2}=CH-CH_{3} + Cl_{2} rightarrow (CH_{2})Cl-(CH)Cl-CH_{3})
  6. ((CH_{2})Cl-(CH)Cl-CH_{3} overset{kiem,, ruou,, t^{circ}}{rightarrow}CH_{3}-Cequiv CH + 2HCl)
  7. (CH_{3}-Cequiv CH + HCN rightarrow CH_{2}equiv CH(CH_{3})-Cequiv N)
  8. (CH_{2}equiv CH(CH_{3})-Cequiv N + 2H_{2}Ooverset{H^{+},t^{circ}}{rightarrow} CH_{2}= C(CH_{3})-COOH + NH_{3})

Một số bài tập về axit metacrylic

Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 13,36 gam hỗn hợp X gồm axit metacrylic, axit ađipic, axit axetic và glixerol (trong đó số mol axit metacrylic bằng số mol axit axetic) bằng (O_{2}) dư, thu được hỗn hợp Y gồm khí và tương đối. Dẫn Y vào dung dịch chứa 0,38 mol (Ba(OH)_{2}), thu được 49,25 gam kết tủa và dung dịch Z. Đun nóng Z lại xuất hiện kết tủa. Cho 13,36 gam hỗn hợp X tác dụng với 140 ml dung dịch KOH 1M, sau lúc những phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được chất rắn khan mang khối lượng là bao nhiêu?

Cách giải: 

X gồm (C_{4}H_{6}O_{2}, C_{6}H_{10}O_{4}, C_{2}H_{4}O_{2}, C_{3}H_{8}O_{3})

Vì (n_{C_{4}H_{6}O_{4}} = n_{C_{2}H_{4}O_{2}}) nên ta coi Hai chất mang công thức chung là (C_{3}H_{5}O_{2})

Lại mang (C_{4}H_{10}O_{4}) cũng mang công thức thuần tuý là (C_{3}H_{5}O_{2})

(Rightarrow) Quy đổi hỗn hợp X về hỗn hợp gồm (C_{3}H_{5}O_{2}) và (C_{3}H_{8}O_{3}) với số mol tuần tự là x,y (mol)

(Rightarrow) 73x + 92y = 13,36 (gam) (1)

Mặt khác ta mang:

(n_{BaCO_{3}} = 0,25, (mol)) vì lúc đun nóng Z lại thu được kết tủa.

(Rightarrow) Trong Z mang (Ba(HCO_{3})_{2})

Bảo toàn nhân tố Ba:

(n_{Ba(HCO_{3})_{2}} = n_{Ba(OH)_{2}} – n_{BaCO_{3}} = 0,13, (mol))

Bảo toàn nhân tố C:

(n_{CO_{2}} = n_{BaCO_{3}} + 2n_{Ba(HCO_{3})_{2}} = 0,51, (mol))

(Rightarrow 3x + 3y = 0,51, (mol)) (2)

Từ (1) và (2) (Rightarrow left{begin{matrix} x = 0,12, (mol) y = 0,05, (mol) end{matrix}right.)

(Rightarrow n_{COOH} = 0,12, (mol) Rightarrow n_{KOH, pu} = n_{H_{2}O} = 0,12, (mol))

Ta mang chất rắn khan sau phản ứng gồm muối kali và KOH dư. Bảo toàn khối lượng ta mang:

(m_{cr}= m_{axit} + m_{KOH} – m_{H_{2}O} = m_{X} – m_{glixerol} + m_{KOH} – m_{H_{2}O} = 14,44, (gam))

Bài 2: Khối lượng axit metacrylic và ancol metylic tuần tự cần lấy để điều chế được 100 kg poli (metyl metacrylate) là bao nhiêu ? (Cho biết hiệu suất toàn bộ quá trình điều chế đạt 80%)

Cách giải: 

(CH_{3}OH + CH_{2}=C(CH_{3})COOH rightarrow CH_{2}=C(CH_{3})COOCH_{3} + H_{2}O)

Vì hiệu suất đạt 80%

(Rightarrow n_{axit} = frac{100}{M_{este}}.M_{axit}.frac{1}{0,8} = frac{100}{100}.86.frac{1}{0,8} = 107,5, (kg))

(n_{ancol} = frac{100}{M_{este}}.M_{ancol}.frac{1}{0,8} = frac{100}{100}.32.frac{1}{0,8} = 40, (kg))

Bài 3: Người ta lấy 688 gam C4H6O2 tác dụng với 320 gam rượu metylic, thu được este với hiệu suất 60%. Nếu đem lượng este này trùng hợp để tạo thủy tinh hữu cơ (plexiglas), hiệu suất 80%, thì khối lượng polime thu được sẽ là bao nhiêu?

Cách giải: 

Axit metacrylic mang công thức: (CH_{2}=C(CH_{3})-COOH)

(n_{axit, metacrylic} = frac{688}{86} = 8, mol)

(n_{ancol, metylic} = frac{320}{32} = 10, mol)

(CH_{3}OH + CH_{2}=C(CH_{3})COOH rightarrow CH_{2}=C(CH_{3})COOCH_{3} + H_{2}O)

(rightarrow) Rượu metylic dư (rightarrow) số mol este thu được là: (frac{8.60}{100} = 4,8 mol)

(Rightarrow m_{este} = 4,8.100 = 480, gam)

(Rightarrow m_{polyme} = frac{480.80}{100} = 384, gam)

  • Axit succinic là gì? Tính chất, Cách điều chế và Công dụng
  • Axit Flohidric là gì? Tính chất, Ứng dụng, Cách điều chế và Bài tập
  • Axit propionic là gì? Tính chất, Ứng dụng, Cách điều chế và Bài tập

Leave a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *