CH3CHO + H2 → C2H5OH | Phản ứng hoá học CH3CHO ra C2H5OH

CH3CHO + H2 → C2H5OH | Phản ứng hoá học CH3CHO ra C2H5OH
1. Phương trình phản ứng CH3CHO tác dụng với H2
Phương trình phản ứng CH3CHO tác dụng với H2 được thể hiện như sau; CH3CHO + H2 -> C2H5OH
Phản ứng này là một ví dụ của phản ứng khử, trong đó anđehit axetic bị khử thành rượu
etylic. Điều kiện cần thiết để xảy ra phản ứng này thường bao gồm một chất xúc tác kim loại
như niken (Ni), bạc (Ag) hoặc đồng (Cu). Chất xúc tác giúp tăng tốc quá trình phản ứng và
giảm nhiệt độ cần thiết.
Nhiệt độ cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình này, thường cần nhiệt độ cao khoảng
200 độ C để phản ứng diễn ra hiệu quả. Nhiệt độ cao giúp tăng động năng của phân tử, làm
tăng khả năng va chạm và tạo ra sản phẩm mong muốn.
Theo đó thì điều kiện chính để phản ứng khử giữa anđehit axetic và hiđrô thành công
thường bao gồm chất xúc tác kim loại và nhiệt độ cao.
Cơ chế phản ứng giữa CH3CHO và H2 là phản ứng khử, trong đó anđehit axetic
(CH3CHO) bị khử thành rượu etylic (C2H5OH) bởi hiđrô (H2). Phản ứng này được mô tả theo
cơ chế thế nhiệt động học, có nghĩa là phản ứng sẽ diễn ra theo hướng giảm năng lượng tự do
Gibbs. Điều này đồng nghĩa với việc phản ứng sẽ thực hiện được khi có nhiệt độ và áp suất
cao, vì những điều kiện này sẽ tạo ra sản phẩm có năng lượng tự do Gibbs thấp hơn. Đặc biệt,
nhiệt độ cao cung cấp đủ năng lượng để kích thích phản ứng, trong khi áp suất cao giúp ổn định sản phẩm phản ứng.
Chất xúc tác đóng vai trò quan trọng trong phản ứng giữa CH3CHO và H2 bằng cách tăng
tốc độ phản ứng. Trong trường hợp này, các kim loại thuộc nhóm VIII như Ni, Pt, Pd, Rh, hoặc
Ru thường được sử dụng làm chất xúc tác. Chất xúc tác này đóng vai trò như một bề mặt nơi
các phân tử CH3CHO và H2 có thể tiếp xúc với nhau. Chất xúc tác không tham gia vào phản
ứng, nhưng nó giúp kích hoạt các liên kết trong phân tử CH3CHO và H2. Bằng cách này, nó
giúp phá vỡ các liên kết một cách dễ dàng hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình khử và
hình thành sản phẩm C2H5OH. Mặt khác, sự hiện diện của chất xúc tác giúp giảm năng lượng
hoạt hóa của phản ứng, làm tăng khả năng phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thấp hơn và điều này
thường làm cho quá trình sản xuất rượu etylic trở nên hiệu quả và kinh tế hơn.
2. Làm thế nào để nhận biết được phản ứng của CH3CHO + H2 -> C2H5OH
Nhận viết phản ứng của CH3CHO + H2 -> C2H5OH như sau:
Mùi rượu etylic thoát ra: Sự xuất hiện của mùi rượu etylic là một dấu hiệu quan trọng, vì
rượu etylic (C2H5OH) có mùi đặc trưng và phân biệt.
Thay đổi nồng độ chất tham gia và sản phẩm trong dung dịch: Giảm nồng độ của CH3CHO
(anđehit axetic) và tăng nồng độ của C2H5OH (rượu etylic) trong dung dịch là một biểu hiện
rõ ràng của sự tiến triển của phản ứng. Sự thay đổi này cũng có thể được kiểm tra bằng cách
sử dụng các phương pháp phân tích hóa học như chromatography hoặc spectroscopy.
+ Giảm Nồng Độ CH3CHO: Do CH3CHO là chất tham gia trong phản ứng và được khử
thành C2H5OH, nồng độ của CH3CHO sẽ giảm theo thời gian khi phản ứng diễn ra. Điều này
có thể được đo lường bằng các kỹ thuật phân tích hóa học như chromatography, trong đó đồng
thời giảm lượng CH3CHO và tăng lượng C2H5OH.
+ Tăng Nồng Độ C2H5OH: Ngược lại, nồng độ của C2H5OH, là sản phẩm của phản ứng,
sẽ tăng theo thời gian. Sự tăng này có thể được quan sát và đo lường thông qua các phương
pháp phân tích hóa học như spectroscopy, nơi mà dải hấp thụ hoặc tần số biến đổi có thể liên
quan đến nồng độ của C2H5OH.
+ Sử Dụng Chromatography: Chromatography là một kỹ thuật phân tích phổ biến được sử
dụng để phân chia và đo lường nồng độ của các chất trong một hỗn hợp. Đối với phản ứng này,
chromatography có thể phân chia và đo lường lượng CH3CHO và C2H5OH trong dung dịch,
theo dõi sự thay đổi theo thời gian.
+ Sử Dụng Spectroscopy: Spectroscopy là một phương pháp phân tích dựa trên sự tương
tác giữa ánh sáng và chất phân tích. Các phổ hấp thụ hoặc phổ hồi của CH3CHO và C2H5OH
có thể được sử dụng để đo lường nồng độ và theo dõi sự thay đổi trong dung dịch. Qua quá
trình theo dõi và đo lường sự thay đổi nồng độ, người ta có thể đánh giá hiệu suất của phản ứng
và xác định khi nào nó đạt đến trạng thái cân bằng.
Sử dụng các chỉ thị màu: Dung dịch Fehling A và B: CH3CHO làm dung dịch chuyển sang
màu đỏ gạch do hình thành kết tủa Cu2O. Đối với C2H5OH, không có phản ứng xảy ra. Dung
dịch Br2/CCl4: CH3CHO làm dung dịch mất màu do bị oxi hóa thành axit axetic, trong khi
C2H5OH không có phản ứng.
Những phương pháp này cung cấp một cách linh hoạt và đa dạng để nhận biết và theo dõi
phản ứng, từ việc quan sát trực tiếp các thay đổi đối với mùi và nồng độ đến việc sử dụng các
phương pháp hóa học chính xác như các chỉ thị màu.
3. Ứng dụng của phản ứng CH3CHO + H2 -> C2H5OH
Phản ứng giữa CH3CHO (anđehit axetic) và H2 để tạo ra C2H5OH (rượu etylic) có nhiều
ứng dụng trong ngành công nghiệp và ngành công nghiệp hóa chất. Dưới đây là một số ứng
dụng quan trọng của phản ứng này:
Sản xuất rượu Etylic (C2H5OH): Phản ứng CH3CHO + H2 được sử dụng để chuyển đổi
anđehit axetic thành rượu etylic, một dạng chất cồn quan trọng và phổ biến được sử dụng trong
ngành thực phẩm, ngành y học, và làm nhiên liệu. Rượu etylic được sử dụng trong việc sản
xuất rất nhiều loại đồ uống như bia, rượu vang, và các loại rượu cứng khác. Nó cũng là thành
phần quan trọng trong quá trình lên men và sản xuất các sản phẩm thực phẩm khác. Rượu etylic
được sử dụng trong ngành y học như một dung môi trong sản xuất các dạng thuốc và chất y tế
khác. Nó cũng có ứng dụng trong quá trình chiết tách các thành phần từ cây thuốc. Rượu etylic
có thể được sử dụng làm nhiên liệu trong một số ứng dụng đặc biệt, giúp giảm phát thải khí
nhà kính so với nhiên liệu hóa thạch.
Ngành thực phẩm và đồ uống: Rượu etylic (C2H5OH) được sử dụng làm thành phần chính
trong nhiều loại rượu uống như bia, rượu vang, và nhiều loại rượu cứng khác.
Ngành hóa chất: Rượu etylic là một dung môi hóa chất quan trọng trong nhiều quá trình
sản xuất và chế biến hóa chất khác nhau. Nó có thể được sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất
các hợp chất hóa học như este và axit axetic. Rượu etylic là một dung môi hiệu quả và an toàn
được sử dụng trong nhiều quá trình sản xuất và chế biến hóa chất khác nhau. Nó được sử dụng
để hòa tan và truyền tải các chất khác nhau trong quá trình sản xuất hóa chất. Rượu etylic là
một nguyên liệu chính trong quá trình sản xuất este. Este là một loại hợp chất hóa học có nhiều
ứng dụng, từ sản xuất nước hoa đến ngành công nghiệp thực phẩm. Rượu etylic có ứng dụng
trong ngành công nghiệp nước hoa và thực phẩm, nơi nó có thể được sử dụng làm dung môi
để chiết xuất và làm mùi cho sản phẩm. Sự linh hoạt và tính đa dạng của rượu etylic làm cho
nó trở thành một thành phần quan trọng trong nhiều quá trình và ứng dụng trong ngành hóa chất.
Ngành năng lượng tái tạo: Rượu etylic cũng có thể được sử dụng làm nhiên liệu sinh học
tái tạo trong các ứng dụng như nhiên liệu động cơ và nhiên liệu cho các phương tiện giao thông.
Ngành y học và rược học: Rượu etylic được sử dụng làm dung môi cho nhiều loại thuốc
và chất y tế khác. Nó cũng có ứng dụng trong quá trình sản xuất các sản phẩm y tế.
Ngành sản xuất và gia công: Trong một số ngành công nghiệp sản xuất và gia công, rượu
etylic có thể được sử dụng làm dung môi và chất làm sạch trong quá trình sản xuất và quá trình gia công.
Đối với mỗi ứng dụng cụ thể, điều kiện và yếu tố phản ứng có thể được điều chỉnh để đảm
bảo hiệu suất và chất lượng sản phẩm tốt nhất.