Axit axetic C2H4O2 tính chất hoá học, công thức cấu tạo và bài tập - hoá 9 bài 45

Vậy axit axetic CH₃COOH có những tính chất hoá học, tính chất vật lý nào, công thức cấu tạo của axit axetic có gì khác so với rượu Etylic, chúng ta hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

I. Tính chất vật lý của axit axetic C₂H₄O₂

- Axit axetic CH₃COOH là chất lỏng, không màu, vị chua, tan vô hạn trong nước. Dung dịch axit axetic nồng độ từ 2 – 5 % dùng làm giấm ăn.

II. Công thức cấu tạo của axit axtic CH₃COOH

* Công thức cấu tạo của Axit axetic:

* Công thức viết gọn: CH₃COOH

- Gồm 1 nhóm -OH liên kết với nhóm C=O tạo thành nhóm -COOH, chính nhóm –COOH (Cacboxyl) làm cho phân tử có tính axit.

III. Tính chất hoá học của axit axetic CH₃COOH

- Axit axetic là một axit yếu, yếu hơn các axit HCl, H₂SO₄, HNO₃, H₂SO₃ nhưng mạnh hơn axit cacbonic H₂CO₃.  Axit axetic cũng có đầy đủ tính chất của một axit.

1. Dung dịch axit axetic làm quỳ tím đổi màu thành đỏ.

2. Axit axetic tác dụng với oxit bazơ, bazơ tạo thành muối và nước.

CH₃COOH  +  NaOH  → CH₃COONa   +  H₂O

- CH₃COONa: (Natri axetat)

CH₃COOH  +  CaO  →  (CH₃COO)₂Ca + H₂O

3. Axit axetic tác dụng với kim loại (trước H) giải phóng H₂:

2CH₃COOH  +  2Na  →  2CH₃COONa  +  H₂↑

4. Axit axetic tác dụng với muối của axit yếu hơn.

2CH₃COOH + CaCO₃   → (CH₃COO)₂Ca  +  CO₂↑  +  H₂O.

5. Axit axetic tác dụng với rượu tạo ra este và nước (xúc tác là H₂SO_{4 đặc, nóng}):

CH₃COOH  +  HO-C₂H₅    CH₃COOC₂H₅  +  H₂O.

IV. Ứng dụng của axit axetic.

- Axit axetic được dùng để điều chế dược phẩm, thuốc diệt cỏ, phẩm nhuộm, tơ sợi nhân tạo…

V. Điều chế axit axetic.

- Trong công nghiệp, đi từ butan C₄H₁₀:

2C₄H₁₀  +  3O₂   4CH₃COOH  + 2H₂O

- Để sản xuất giấm ăn, thường dùng phương pháp lên men dung dịch rượu etylic loãng.

              CH₃CH₂OH + O₂   CH₃COOH  +  2H₂O.

* Chú ý: Những hợp chất hữu cơ phân tử có chứa nhóm –COOH, có công thức chung C_nH_2n+1COOH gọi là axitcacboxylic no đơn chức cũng có tính chất tương tự axit axetic.

VI. Bài tập Axit axetic

* Bài 1 trang 143 sgk hoá 9: Hãy điền những từ thích hợp vào các chỗ trống:

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 ...

* Lời giải bài 1 trang 143 sgk hoá 9:

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

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

c) Giấm ăn là dung dịch axit axetic có nồng độ từ 2 đến 5%

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

* Bài 2 trang 143 sgk hoá 9: Trong các chất sau đây:

a) C₂H₅OH.     b) CH₃COOH.

c) CH₃CH₂CH₂OH.    d) CH₃CH₂COOH.

Chất nào tác dụng được với Na, NaOH, Mg, CaO? Viết các phương trình hóa học.

* Lời giải bài 2 trang 143 sgk hoá 9:

- Chất tác dụng với Na là: a, b, c, d (do có gốc OH).

- Chất tác dụng với NaOH là: b, d (do có gốc COOH).

- Chất tác dụng với Mg là: b, d (do có gốc COOH).

- Chất tác dụng với CaO là: b, d (do có gốc COOH).

* Phương trình phản ứng:

2C₂H₅OH + 2Na → 2C₂H₅ONa + H₂↑

2CH₃COOH + 2Na → 2CH₃COONa + H₂↑

2C₃H₇OH + 2Na → 2C₃H₇ONa + H₂↑

2C₂H₅COOH + 2Na → 2C₂H₅COONa + H₂↑

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

C₂H₅COOH + NaOH → C₂H₅COONa + H₂O

2CH₃COOH + Mg → (CH₃COO)₂Mg + H₂↑

2C₂H₅COOH + Mg → (C₂H₅COO)₂Mg + H₂↑

2CH₃COOH + CaO → (CH₃COO)₂Ca + H₂O

2C₂H₅COOH + CaO → (C₂H₅COO)₂Ca + H₂O

* Bài 3 trang 143 sgk hoá 9: Axit axetic có tính axit vì trong phân tử

A. có 2 nguyên tử.

B. có nhóm -OH.

C. có nhóm -OH và =C=O.

D. có nhóm -OH kết hợp với nhóm =C=O tạo thành nhóm -COOH.

* Lời giải bài 3 trang 143 sgk hoá 9:

- Đáp án: D. có nhóm -OH kết hợp với nhóm =C=O tạo thành nhóm -COOH.

Câu D đúng vì trong phân tử axit axetic có nhóm -COOH.

* Bài 4 trang 143 sgk hoá 9: Trong các chất sau đây, chất nào có tính axit? Giải thích

* Lời giải bài 4 trang 143 sgk hoá 9:

- Chất có tính axit là a) vì trong phân tử có nhóm – COOH.

(2 chất còn lại có nhóm anđehit -CHO)

* Bài 5 trang 143 sgk hoá 9: Axit axetic có thể tác dụng được với những chất nào trong các chất sau đây: ZnO, Na₂SO₄, KOH, Na₂CO₃, Cu, Fe? Viết các phương trình hóa học xảy ra (nếu có).

* Lời giải bài 5 trang 143 sgk hoá 9:

- Các chất tác dụng được với axit axetic là ZnO, KOH, Na₂CO₃, Fe.

- Phương trình hoá học phản ứng:

2CH₃COOH + ZnO → (CH₃COO)₂Zn + H₂O.

CH₃COOH + KOH → CH₃COOK + H₂O.

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

2CH₃COOH + Fe → (CH₃COO)₂Fe + H₂↑.

* Bài 6 trang 143 sgk hoá 9: Hãy viết phương trình hóa học điều chế axit axetic từ:

a) Natri axetic và axit sunfuric.

b) Rượu etylic.

* Lời giải bài 6 trang 143 sgk hoá 9:

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.

* Bài 7 trang 143 sgk hoá 9: Cho 60 gam CH₃-COOH tác dụng với 100g CH₃-CH₂-OH thu được 55gam CH₃-COO-CH₂-CH₃

a) Viết phương trình hóa học xảy ra và gọi tên của phản ứng.

b) Tính hiệu suất của phản ứng trên

* Lời giải bài 7 trang 143 sgk hoá 9:

- Theo bài ra ta có:

n_CH3COOH = 60/60 = 1 mol;

n_C2H5OH = 100/46 = 2,17 mol.

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 đề bài cho thì số mol rượu dư, do đó tính hiệu suất phản ứng theo CH₃COOH.

- Theo lí thuyết 1 mol CH₃COOH (60g) tạo ra 1 mol CH₃COOC₂H₅ (88g) nhưng thực tế chỉ thu được 55g.

⇒ Vậy hiệu suất của phản ứng là: H% = (55/88).100% = 62,5%.

* Bài 8 trang 143 sgk hoá 9: Cho dung dịch axit axetic nồng độ a% tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH nồng độ 10% thu được dung dịch muối có nồng độ 10,25%. Hãy tính a.