Axit axetic: Công thức, tính chất, ứng dụng và bài tập thực hành

Khái niệm Axit axetic

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

Axit axetic là một loại hợp chất hữu cơ mang 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 khoa…

Ngoài tên gọi trên, sản phẩm này còn được biết tới 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 Một nhóm -OH liên kết với nhóm C=O tạo thành nhóm -COOH, chính nhóm –COOH (Cacboxyl) đã làm cho phân tử mang tính axit, tạo nên tính chất hóa học đặc trưng của axit axetic.

Tính chất vật lý của axit axetic là gì?

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

  • Đây là chất lỏng ko màu. Lúc nếm sẽ thấy mang vị chua. Chúng mang 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.Hai độ C. Nhiệt độ sôi của chất này to hơn rượu dù chúng cùng phân tử khối vì mang sự liên kết vững bền của những 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 to hơn của alcohol. Nhiệt độ sôi của những chất mang cùng phân tử khối với axit axetic được sắp xếp như sau:

  • Lúc đun nóng, axit axetic mang khả năng hòa tan một lượng nhỏ lưu huỳnh và photpho.

  • Phân tử axit axetic là phân tử phân cực nên ngoài việc mang thể tan tốt trong những hợp chất phân cực như nước thì nó cũng tan được trong những hợp chất ko phân cực như dầu, hexan, xenlulozo và nhiều yếu tố hóa học khác như lưu huỳnh và iot.

Tính chất hóa học của axit axetic

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

Axit axetic là một axit yếu – mang 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 tuần tự vào những ống thử đựng tuần tự những chất: Quỳ tím, dung dịch NAOH mang 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.
  • Lúc nhỏ dung dịch axit axetic vào ống thử chứa Zn, mẩu Zn tan dần, mang khí ko màu thoát ra khỏi dung dịch. Phương trình:

Zn + 2CH3COOH→ (CH3COO)2Zn+ H2↑

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

CuO + 2CH3COOH→ (CH3COO)2Cu+ H2O

  • Lúc nhỏ dung dịch axit axetic vào ống thử chứa NaOH mang phenolphtalein, màu hồng của dung dịch trong ống thử biến mất.  Phương trình:

NaOH + CH3COOH → CH3COONa H2O

  • Lúc nhỏ dung dịch axit axetic vào ống thử chứa Na2CO3, Na2CO3 tan dần, mang khí ko màu thoát ra khỏi dung dịch.  Phương trình:

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

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

  • Axit axetic là một axit hữu cơ mang 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. Lúc tác dụng với những 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 lúc bị phân hủy ở nhiệt độ to hơn 440 độ C sẽ tạo thành cacbonic, metan hoặc ethenon và nước.
  • Axit axetic tác dụng với kim loại trước H, phóng thích H2. Axit axetic mang khả năng ăn mòn những loại kim loại khác nhau để tạo ra khí hydro và những muối axetat. Ví dụ như lúc chúng phản ứng với nhôm sẽ mang phương trình hóa học là:

Mg + 2CH3COOH → (CH3COO)2Mg + H2

  • Nhôm thụ động với axit axetic vì lúc 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 tiêu dùng để đựng axit axetic.  
  • Axit axetic tác dụng với muối của axit yếu hơn, ví dụ:

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

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 thử A, thêm một tí axit sunfuric đặc làm xúc tác. Đun sôi hỗn hợp trong một thời kì, sau đó ngừng đun. Thêm một ít nước vào chất lỏng ngưng tụ trong ống thử B, lắc nhẹ rồi quan sát.

Sau một thời kì, ta quan sát thấy hiện tượng: Trong ống thử B mang chất lỏng ko màu, mùi thơm, ko tan trong nước, nổi trên mặt nước. 

Tương tự, rượu etylic tác dụng với axit axetic tạo ra etyl axetat. Đây là chất lỏng, mùi thơm, ít tan trong nước, tiêu 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)

  • Rượu etylic (C2H6O): Tính chất, cấu tạo phân tử, ứng dụng và cách điều chế
  • Dầu mỏ là gì? Thành phần và những ứng dụng nổi trội

Cách điều chế axit axetic

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

Điều chế axit axetic từ rượu etylic

Để sản xuất giấm ăn, người ta thường tiêu 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 mang chứa nhóm -COOH, mang công thức thức CnH2n + Một COOH được gọi là axit cacboxylic no đơn chức và cũng mang tính chất tương tự axit axetic.

Oxy hóa butan

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

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

Butan                     Axit axetic

Những ứng dụng quan yếu của axit axetic

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

Ứng dụng axit axetic trong công nghiệp

  • Khoảng 40% tới 45% sản lượng axit acetic trên toàn cầu được tiêu dùng để sản xuất monome vinyl axetat - một chất kết dính và sơn.

  • Tiêu dùng để làm dung môi hoặc tiêu dùng để tạo độ chua nhẹ.

  • Giấm ăn chính là dung dịch axit axetic từ 5-7%. Giấm ăn được tiêu dùng trong khoa học thực phẩm để chế biến đồ hộp, rau, quả, gia vị…

  • Tiêu dùng làm chất tẩy cặn vôi từ vòi nước và ấm đun nước.

  • Axit axetic tiêu dùng trong ngành dệt nhuộm, cao su, hóa chất xi mạ.

Ứng dụng axit axetic trong y khoa

  • Axit axetic mang tính kháng khuẩn hiệu quả và được sử dụng như một chất khử trùng (với nồng độ 1% pha loãng). Nó mang thể được sử dụng như một sản phẩm thay thế ngăn ngừa nhiễm trùng và xoá sổ vi khuẩn.

  • Axit axetic được chế phẩm thành thuốc chống tiểu đường

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

  • Axit axetic mang tác dụng ức chế hoạt động thủy phân đường đôi thành đường đơn và giúp giảm chứng tăng đường huyết sau lúc ăn, góp phần tương trợ giảm cân nặng. 

  • Giấm acid acetic giúp ngăn chặn sự tích tụ mỡ trong thân thể và gan, giảm lượng calo đưa vào thân 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 mang khả năng làm tan sỏi trong thận. 

Axit axetic mang độc ko? Tác động tới sức khỏe con người như thế nào?

Những chuyên gia hóa học cho biết bản thân axit axetic ko phải là chất độc cho thân thể người, tuy nhiên nếu tiêu dùng nó với liều lượng to sẽ dẫn tới tử vong. (Nguồn: báo Thanh Niên)

  • Tác động tới hệ hô hấp: Lúc hít phải một lượng to axit axetic sẽ gây kích ứng mũi, cổ họng và phổi, gây tổn hại nghiêm trọng cho những lớp lót của cơ quan mũi và sau đó, mang thể dẫn tới khó thở. 

  • Kích ứng da: Xúc tiếp qua da sẽ gây ra kích ứng như đau, tấy đỏ và mụn nước, nặng hơn là bỏng sau một vài phút xúc tiếp. 

  • Đe dọa tính mệnh: Nuốt phải axit axetic mang thể gây ăn mòn nghiêm trọng của mồm và đường tiêu hóa, dẫn tới nôn mửa, tiêu chảy, trụy tuần hoàn, suy thận và tử vong.

Theo chưng sĩ Nguyễn Thị Huỳnh Mai, Chi cục trưởng Chi cục An toàn Vệ sinh Thực phẩm (ATVSTP) TP.HCM, giấm là một chất lỏng mang vị chua, được hình thành từ sự lên men, mang rất nhiều lợi ích cho sức khỏe. Axit axetic chỉ chiếm tỉ lệ % nhỏ trong giấm (từ 3 tới 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 tiêu dùng. (Nguồn: Báo Thanh Niên)

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

Bài tập về axit axetic SGK kèm lời giải

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

Giải Bài Một trang 143 SGK Hóa 9

Hãy điền những từ thích hợp vào những chỗ trống:

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

b) Axit axetic là vật liệu để điều chế ...

c) Giấm ăn là dung dịch ... từ Hai tới 5%

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

Gợi ý đáp án: 

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

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

c) Giấm ăn là dung dịch axit axetic mang nồng độ từ Hai tới 5%

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

Giải Bài 5 Hoá 9 SGK trang 143

Axit axetic mang thể tác dụng được với những chất nào trong những chất sau đây: ZnO, Na2SO4, KOH, Na2CO3, Cu, Fe? Viết những phương trình hóa học xảy ra (nếu mang).

Gợi ý đáp án: 

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.

Giải Bài 6 trang 143 SGK Hóa 9

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

a) Natri axetic và axit sunfuric.

b) Rượu etylic.

Gợi ý đáp án: 

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.

Giải bài 7 Hoá 9 SGK trang 143

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

Gợi ý đáp án: 

n(CH3COOH) = 60/60 = Một mol

n(C2H5OH) = 100/46 = 2.17mol

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 lý thuyết Một mol CH3COOH (60g) tạo ra Một mol CH3COOC2H5 (88g) nhưng thực tế chỉ thu được 55g.

Vậy hiệu suất của phản ứng là: H% = 55/88 x 100% = 62.5%

Bài viết trên đây đã sản xuất đầy đủ thông tin về công thức, tính chất, ứng dụng và một số bài tập thực hiện của axit axetic - một chất được ứng dụng vô cùng phổ biến xung quanh chúng ta. Cùng theo dõi chuyên mục Tri thức cơ bản của Monkey để tìm hiểu thêm nhiều tri thức hữu ích xoay quanh những môn Hóa học, Toán, Vật lý... 

Leave a Comment

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