-
Thông tin
-
Hỏi đáp
Cân bằng phản ứng sau C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O | Hóa học 12
Cân bằng phản ứng hóa học là một bước rất quan trọng trong việc giải bài tập, nghiên cứu về các hiện tượng hóa học. Do đó, trong bài chia sẻ dưới đây xin chia sẻ tới các bạn bài viết chia sẻ về cách cân bằng, các hiện tượng hóa học của phản ứng C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2, mời các bạn cùng theo dõi.
Preview text:
1. Cân bằng phương trình hóa học
- Phương trình cân bằng hóa học: C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O. Đây cũng là một phản ứng quan trọng dùng để điều chế axit axetic từ ancol etylic.
- Điều kiện để điều chế axit axetic từ anconl etylic: men giấm, do đó để sản xuất giấm ăn người ta thường sử dụng phương pháp lên men dung dịch C2H5OH (dung dịch rượu etylic) loãng
- Điều kiện nhiệt độ là từ 25 -30 độ C
2. Tính chất của C2H5OH (ancol etylic) , CH3COOH (axit axetic)
2.1. Về C2H5OH (ancol etylic)
- Ancol Etylic, hay còn được gọi là Ethanol, rượu etylic, cồn công nghiệp hoặc rượu ngũ cốc, là một hợp chất hữu cơ. Nó thuộc dãy đồng đẳng ancol và có công thức hóa học là C2H5OH hoặc C2H6O.
- Ancol etylic là một chất lỏng không màu, có mùi thơm đặc trưng. Nó có các đặc tính sau:
- Ancol etylic rất nhẹ, dễ bay hơi và cháy.
- Tan hoàn toàn trong nước.
- Khối lượng riêng của ancol etylic là 0,7936 g/m3 (ở 15°C).
- Nhiệt độ sôi của nó là 78,39°C.
- Nhiệt độ đông đặc của ancol etylic là -114,15°C.
- Phần lớn ancol etylic được sản xuất để sử dụng làm dung môi trong nhiều ngành công nghiệp như nước hoa, dược phẩm, mỹ phẩm, in ấn, sơn, dệt may, và nhiều ngành khác.
- Các tính chất hóa học của C2H5OH:
- Tham gia phản ứng thế của nhóm -OH
- Tác dụng với kim loại mạnh giải phóng ra khí hidro như Na: 2C2H5OH + 2Na → 2C2H5Na + H2
- Tác dụng với axit vô cơ: C2H5OH + HBr → C2H5Br + H2O
- Tác dụng với axit hữu cơ (phản ứng este hóa) CH3COOH + C2H5OH → CH3COO C2H5 + H2O
- Tác dụng với ancol (xúc tác H2SO4 đậm đặc, 140 độ C): C2H5-OH + H-O- C2H5 → C2H5-O- C2H5 + H2O
- Phản ứng tách nhóm -OH (xúc tác H2SO4 đậm đặc, 170 độ C):
CH3-CH2-OH → CH2= CH2 + H2O CH3-CH2-CHOH-CH3
→ H2O + CH3-CH=CH-CH3 (sản phẩm chính của quá trình)
→ H2O + CH3-CH2-CH=CH2 (sản phẩm phụ)
2.2. Về CH3COOH (axit axetic)
- Axit axetic có công thức phân tử là CH3COOH. Đây là một chất lỏng không màu, có vị chua và tan vô hạn trong nước.
- Các đặc tính khác của axit axetic bao gồm:
- Dung dịch axit axetic với nồng độ từ 2-5% thường được sử dụng làm giấm ăn trong lĩnh vực chế biến thực phẩm.
- Khối lượng riêng của axit axetic ở trạng thái lỏng là 1.049 g/cm3.
- Nhiệt độ nóng chảy của axit axetic là 16.5 độ C, đây là mức nhiệt độ tối thiểu để axi axetic chuyển từ rắn sang lỏng.
- Nhiệt độ sôi của axit axetic là 118.2 độ C, khi đạt đến nhiệt độ này, axit axetic chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi, tạo thành hơi axit trong không khí.
- Tính chất hóa học của CH3COOH:
- Tác dụng với kim loại: Axit axetic tác dụng với một số kim loại như sắt (Fe), mangan (Mn), kẽm (Zn), tạo thành muối và giải phóng khí hidro (H2): 2CH3COOH + Zn → (CH3COO)2Zn + H2 ↑
- Tác dụng với oxit bazơ: Axit axetic tác dụng với oxit bazơ, như oxit đồng (CuO), tạo thành muối và nước: 2CH3COOH + CuO → (CH3COO)2Cu + H2O
- Tác dụng với dung dịch kiềm: Axit axetic tác dụng với dung dịch kiềm, như hidroxit natri (NaOH), tạo thành muối và nước: CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
- Tác dụng với dung dịch muối: Axit axetic tác dụng với dung dịch muối, như cacbonat kali (K2CO3), tạo thành muối mới, thoát ra khí carbon dioxide (CO2) và nước: 2CH3COOH + K2CO3 → 2CH3COOK + CO2 ↑ + H2O
- Tác dụng với rượu etylic: Axit axetic tác dụng với rượu etylic (ethanol) trong môi trường axit sulfuric đặc và nhiệt đun, tạo thành este etyl axetat. Este này có mùi thơm, ít tan trong nước và thường được sử dụng làm dung môi trong công nghiệp. CH3–CH2–OH + CH3–COOH (H2SO4 đặc, nhiệt đun) ⇔ CH3–COO–CH2–CH3 + H2O
3. Một số bài tập vận dụng có đáp án
Bài 1: Cho các dãy chất sau, dãy nào được viết theo thứ tự có nhiệt độ sôi tăng dần từ trái qua phải
A. C2H6, C2H5OH, CH3CHO, CH3COOH.
B. C2H6, CH3CHO, C2H5OH, CH3COOH.
C. CH3CHO, C2H6, C2H5OH, CH3COOH.
D. C2H6, CH3CHO, CH3COOH, C2H5OH.
Trả lời:
C2H6 và CH3CHO không có liên kết hidro nên có nhiệt độ sôi thấp hơn cả ancol và axit.
Vì C2H6 có phân tử khối nhỏ hơn CH3CHO, nên nhiệt độ sôi của C2H6 sẽ nhỏ hơn nhiệt độ sôi của CH3CHO.
Liên kết hidro của CH3COOH bền hơn so với C2H5OH, do đó, nhiệt độ sôi của CH3COOH cao hơn nhiệt độ sôi của C2H5OH.
Vì vậy, dãy số chất theo thứ tự tăng dần nhiệt độ sôi là C2H6 < CH3CHO < C2H5OH < CH3COOH.
Do vậy, đáp án cần chọn là đáp án B
Bài 2: Trong các chất sau, chất nào không phản ứng được với dung dịch axit axetic:
A. Mg.
B. NaOH.
C. NaHCO3.
D. NaNO3.
Trả lời: Ta có những phương trình phản ứng sau:
A. Mg + 2CH3COOH → (CH3COO)2Mg + H2
B. CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
C. 15CH3COOH + 10NaHCO3 → 10CH3COONa + 2H2O + 20CO2
Như vậy đáp án đúng là đáp án D
Bài 3: Muốn phân biệt C2H5OH và CH3COOH ta cần sử dụng hóa chất nào sau đây?
A. Na
B. dung dịch AgNO3
C. CaCO3
D. dung dịch NaCl
Lời giải: Sử dụng CaCO3 vì CH3COOH phản ứng với CaCO3 tạo ra khí 2CH3COOH + CaCO3 →(CH3COO)2Ca + CO2 + H2O
Do đó đáp án đúng là sử dụng hóa chất CaCO3
Bài 4: Chọn đáp án đúng về hiện tượng rượu etylic cháy trong không khí:
A. ngọn lửa màu xanh, không tỏa nhiệt
B. ngọn lửa màu xanh, tỏa nhiều nhiệt
C. ngọn lửa màu vàng, tỏa nhiều nhiệt
D. ngọn lửa màu đỏ, tỏa nhiều nhiệt
Lời giải:
Ta có phương trình phản ứng hóa học: C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O. Khi cháy, C2H5OH tạo ra ngọn lửa màu xanh và tỏa ra nhiều nhiệt.
Như vậy đáp án cần chọn là đáp án B
Bài 5: Điền cụm từ thích hợp vào chỗ trống sau đây:
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 ……
Trả lời: Các cụm từ thích hợp điền vào chỗ trống là:
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
Bài 6: Hãy cho biết trong các chất được liệt kê lần lượt dưới đây chất nào tác dụng được với các kim loại, bazo, oxit bazo lần lượt là: Na, NaOH, Mg, CaO
a) C2H5OH
b) CH3COOH
c) CH3CH2CH2OH
d) CH3CH2COOH
Trả lời:
- Tác dụng với kim loại Na, giải phóng ra khí hidro
2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2 ↑
2CH3COOH + 2Na → 2CH3COONa + H2 ↑
2CH3CH2CH2OH + 2Na → 2CH3CH2CH2ONa + H2 ↑
2CH3CH2COOH + 2Na → 2CH3CH2COONa + H2 ↑
- Tác dụng với bazo NaOH, tạo nước:
CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
CH3CH2COOH + NaOH → CH3CH2COONa + H2O
- Tác dụng với kim loại Mg, giải phóng ra khí hiđro
2CH3COOH + Mg → (CH3COO)2Mg + H2 ↑
2CH3CH2COOH + Mg → (CH3CH2COO)2Mg + H2 ↑
- Tác dụng với oxit bazo CaO, tạo nước:
2CH3COOH + CaO → (CH3COO)2Ca + H2O
2CH3CH2COOH + CaO → (CH3CH2COO)2Ca + H2O
Bài 7: Biết có 60 g CH3COOH tác dụng với 100 g CH3CH2OH, phản ứng kết thúc thu được 55 g CH3COOC2H5, thực hiện các yêu cầu dưới đây:
a) Viết phương trình hóa học và gọi tên sản phẩm của phản ứng.
b) Tính hiệu suất của phản ứng trên.
Trả lời:
a) Ta có phương trình hóa học như sau:
CH3COOH + CH3CH2OH ⇔ CH3COOC2H5 (etyl axetat)
b) Dựa theo đề bài đã cho:
nCH3COOH = 60 / 60 = 1 (mol)
nCH3CH2OH = 100 / 46 = 2,17 (mol)
Theo phương trình hóa học đã lập phần trên ta có:
nCH3COOH = nCH3CH2OH = nCH3COOC2H5 = 1 mol
Khối lượng CH3COOC2H5 thu được theo lý thuyết là: mCH3COOC2H5 = 1 x 88 = 88 g
Do vậy, hiệu suất của phản ứng là: H = (55 / 88) x 100% = 62,5%