Phản ứng hoá học CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + CO2 + H2O

Phản ứng hoá học CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + CO2 + H2O
1. Phản ứng hoá học CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + CO2 + H2O
Phương trình phản ứng CH3COOH tác dụng NaHCO3:
15CH3COOH + 10NaHCO3 → 10CH3COONa + 2H2O + 20CO2
Một trong những phản ứng thường gặp trong sinh hoạt hàng ngày là sự tác
dụng giữa axit axetic và natri bicarbonate. Axit axetic, hay còn gọi là axit
ethanoic hoặc giấm, là một loại axit hữu cơ yếu với công thức hóa học CH3COOH.
Natri bicarbonate, còn được biết đến là muối nở, là một chất rắn trắng với
công thức hóa học NaHCO3. Khi hai chất này kết hợp, chúng tham gia vào
một phản ứng chuyển vị kép, trong đó các ion dương và âm trong chất phản
ứng đổi chỗ để tạo ra các hợp chất mới.
Kết quả của phản ứng này bao gồm natri axetat, nước và carbon dioxide.
Natri axetat là một dạng muối với công thức hóa học CH3COONa. Nước là
chất lỏng có công thức hóa học là H2O, trong khi carbon dioxide là một loại
khí với công thức hóa học CO2.
Phản ứng này là một ví dụ điển hình về phản ứng trung hòa axit-bazơ, trong
đó axit và bazơ phản ứng để tạo ra muối và nước. Nó cũng là một ví dụ về
phản ứng tiến hóa khí, khi một trong những sản phẩm là khí thoát ra khỏi
dung dịch. Hiện tượng này có thể quan sát được thông qua sự hình thành
bong bóng khi giấm và muối nở được trộn với nhau.
2. Phân tích Phương trình phản ứng hóa học CH3COOH tác dụng NaHCO3
2.1. Điều kiện xảy ra phản ứng CH3COOH tác dụng NaHCO3
Phản ứng trao đổi ion giữa axit axetic và natri bicarbonate, tạo ra muối natri
axetat, nước và khí cacbonic theo phương trình CH3COOH + NaHCO3 →
CH3COONa + H2O + CO2, đòi hỏi một số điều kiện để diễn ra hiệu quả:
- Nồng độ axit axetic và natri bicarbonate cần đủ cao để tạo ra dung dịch bão hòa hoặc gần bão hòa.
- Nhiệt độ của dung dịch phải cao hơn nhiệt độ phân hủy của natri
bicarbonate, ở mức khoảng 50°C trở lên, giúp khí cacbonic thoát ra khỏi dung dịch.
- Áp suất của dung dịch cần thấp hơn áp suất bão hòa của khí cacbonic,
nhằm tránh tình trạng khí này hòa tan trở lại vào dung dịch.
- Sự hiện diện của một chất xúc tác hoặc chất kích thích là cần thiết để tăng
tốc độ phản ứng, có thể là một chất kiềm hoặc chất oxy hóa, chẳng hạn.
2.2. Cách thực hiện phản ứng
Để tiến hành phản ứng CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + H2O + CO2,
bạn cần chuẩn bị các dụng cụ và chất hóa học sau:
- Ống nghiệm, giá đỡ ống nghiệm, bình đựng nước, ống dẫn khí, que đóm.
- Dung dịch axit axetic (CH3COOH), natri bicarbonate (NaHCO3), dung dịch phenolphthalein.
Các bước thực hiện như sau:
- Đổ một lượng vừa đủ dung dịch axit axetic vào ống nghiệm, thêm vài giọt
dung dịch phenolphthalein. Lắc đều ống nghiệm để dung dịch có màu hồng nhạt.
- Thêm một ít natri bicarbonate vào ống nghiệm, nhẹ nhàng lắc ống nghiệm
để phản ứng diễn ra. Quan sát hiện tượng và ghi nhận kết quả.
- Cắm ống dẫn khí vào ống nghiệm, đưa đầu kia của ống dẫn khí vào bình
đựng nước. Đưa que đóm đã châm lửa vào bình đựng nước. Quan sát hiện
tượng và ghi nhận kết quả. Kết quả:
- Khi thêm natri bicarbonate vào ống nghiệm, khí thoát ra với tiếng xèo xèo.
Dung dịch trong ống nghiệm chuyển từ màu hồng sang màu trong suốt. Điều
này là kết quả của phản ứng trung hòa giữa axit axetic và natri bicarbonate,
tạo ra muối natri axetat (CH3COONa), nước (H2O), và khí cacbonic (CO2).
- Khi que đóm được đưa vào bình đựng nước, que đóm tắt ngay lập tức. Điều
này là do khí cacbonic không cháy được và không duy trì được sự cháy của que đóm.
2.3. Các cách nhận biết phản ứng
- Phản ứng xuất hiện khi hỗn hợp dung dịch CH3COOH và dung dịch
NaHCO3 được kết hợp, hoặc khi NaHCO3 được thêm vào giấm (dung dịch CH3COOH loãng).
- Kết quả của phản ứng là sự giải phóng khí CO2, có thể thu thập bằng cách
đốt cháy khí này với ngọn lửa đỏ hoặc đưa khí qua dung dịch nước vôi tôi
(Ca(OH)2) để tạo thành kết tủa trắng CaCO3.
- Muối natri axetat (CH3COONa) và nước (H2O) cũng được tạo thành trong
quá trình này. Để xác định sự hiện diện của muối, có thể thêm dung dịch
FeCl3 vào sau phản ứng để tạo thành kết tủa đỏ gạch Fe(OH)3. Nước cũng
có thể được nhận biết bằng cách đo nhiệt độ của dung dịch sau phản ứng;
nếu nhiệt độ tăng lên, đó là dấu hiệu của sự xuất hiện của nước.
2.4. Cách cân bằng phương trình hóa học
Để cân bằng phương trình CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + H2O +
CO2, quá trình này đòi hỏi xác định hệ số của các chất tham gia và sản phẩm
để đảm bảo số nguyên tử của mỗi nguyên tố bên trái bằng số nguyên tử của
nguyên tố đó bên phải. Phương pháp cân bằng chính xác nhất là sử dụng
phương pháp ion electron, trong đó ta chú trọng vào các phản ứng oxi hóa
khử xảy ra trong môi trường axit và môi trường bazơ, sau đó kết hợp chúng
để có được phương trình cân bằng. Dưới đây là các bước cụ thể:
- Xác định chất oxi hóa và chất khử: CH3COOH là chất oxi hóa, NaHCO3 là chất khử.
- Viết phương trình oxi hóa khử ở môi trường axit:
+ Phản ứng oxi hóa: CH3COOH + 2H+ + 2e- → CH3COO- + H2O
+ Phản ứng khử: NaHCO3 + H2O → Na+ + CO2 + 2OH- + 2e-
- Cân bằng số electron cho cả hai phương trình: Nhân phương trình oxi hóa
với 2 và phương trình khử với 1, ta thu được:
+ 2CH3COOH + 4H+ + 4e- → 2CH3COO- + 2H2O
+ NaHCO3 + H2O → Na+ + CO2 + 2OH- + 2e-
- Cộng hai phương trình lại để loại bỏ electron, ta có:
2CH3COOH + NaHCO3 → 2CH3COO- + Na+ + CO2 + H2O.
- Viết lại phương trình với dạng ion phân tử, ta thu được:
CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + H2O + CO2.
2.5. Ứng dụng của phản ứng
Phản ứng trên mang lại nhiều ứng dụng quan trọng trong cuộc sống, ví dụ như:
- Trong việc nấu ăn, phản ứng tạo ra khí CO2 được sử dụng để nở bánh,
bánh quy, bánh mì, và các sản phẩm làm từ bột mì. Khi nhiệt độ tăng, natri
bicarbonate phân hủy tạo ra khí CO2, làm cho bột mì nở lên và tạo ra các lỗ
nhỏ trong sản phẩm, tăng độ nhẹ và xốp.
- Trong công việc làm sạch, phản ứng giữa dung dịch axit axetic và vết ố trên
kim loại, gốm sứ, thủy tinh và các bề mặt khác tạo ra khí CO2 và muối natri
axetat. Điều này có tác dụng làm tan các chất bẩn và tẩy trắng vết ố, làm cho
các bề mặt trở nên sáng bóng và sạch sẽ.
- Trong lĩnh vực y học, dung dịch axit axetic được sử dụng như một loại thuốc
giảm đau, chống viêm và kháng khuẩn. Khi uống dung dịch axit axetic pha
loãng, phản ứng tạo ra muối natri axetat và khí CO2 trong dạ dày. Muối natri
axetat giảm độ axit của dịch vị, làm giảm cảm giác đau bụng và viêm loét. Khí
CO2 còn giúp kích thích tiêu hóa và ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh.
2.6. Bản chất của các chất tham gia phản ứng
– Đặc điểm cơ bản của CH3COOH (axit axetic): CH3COOH được xem như
một axit yếu thuộc nhóm axit monoprotic, có khả năng tương tác với
hidrocacbonat để tạo ra axetat kim loại tương ứng, nước, và cacbonic.
– Đặc tính cơ bản của NaHCO3 (natri hidrocacbonat): NaHCO3 được xem
như một muối axit, nhưng nó cũng thể hiện tính chất của một axit yếu khi
tương tác với các axit khác.
3. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1: Khi đun nóng axit axetic với rượu etylic và có axit sulfuric làm xúc tác,
sản phẩm thu được là một chất lỏng không màu, mùi thơm, không tan trong
nước và nổi trên mặt nước. Sản phẩm đó là A. CH3Cl. B. CH3COONa. C. CH3COOC2H5. D. C2H4.
Câu 2: Chất nào dưới đây làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ? A. CH3COOH. B. CH3CH2OH. C. CH2=CH2. D. CH3CHO.
Câu 3: Trong công nghiệp, một lượng lớn axit axetic được điều chế bằng cách
A. Nhiệt phân CH4 rồi sau đó làm lạnh nhanh
B. Lên men dung dịch rượu C2H5OH
C. Oxi hóa C2H6 có xúc tác và nhiệt độ thích hợp
D. Oxi hóa C4H10 có xúc tác và nhiệt độ thích hợp
Câu 4: Hòa tan hoàn toàn 4,8 gam Mg vào dung dịch CH3COOH. Thể tích
khí H2 thoát ra (ở đktc) là A. 4,48 lít. B. 1,12 lít. C. 2,24 lít. D. 3,36 lít.
Câu 5: Khi cho bột NaHCO3 vào dung dịch CH3COOH, hiện tượng xảy ra là
A. Chất rắn tan, có bọt khí B. Chất rắn tan ra
C. Chất rắn không tan, có bọt khí
D. Có chất kết tủa trắng
Câu 6: Axit axetic (CH3COOH) tác dụng được với tất cả các chất trong dãy nào sau đây? A. Na, CuO, H2SO4 B. KOH, Na, BaCO3 C. KOH, Cu, KCl D. Na, NaCl, CuO
Document Outline

• Phản ứng hoá học CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + CO2
  • 1. Phản ứng hoá học CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa +
  • 2. Phân tích Phương trình phản ứng hóa học CH3COOH
    • 2.1. Điều kiện xảy ra phản ứng CH3COOH tác dụng Na
    • 2.2. Cách thực hiện phản ứng
    • 2.3. Các cách nhận biết phản ứng
    • 2.4. Cách cân bằng phương trình hóa học
    • 2.5. Ứng dụng của phản ứng
    • 2.6. Bản chất của các chất tham gia phản ứng
  • 3. Bài tập vận dụng liên quan