Các phương pháp điều chế axit axetic và ứng dụng

Axit axetic CH3COOH chính là giấm ăn thu được sau quá trình lên men rượu Etylic C2H5OH và được dùng để điều chế dược phẩm, thuốc diệt cỏ, phẩm nhuộm, sợi tơ nhân tạo… Vậy tính chất hóa học và phương trình điều chế axit axetic được thể hiện như thế nào? Cùng theo dõi bài viết dưới đây để đi tìm câu trả lời chính xác nhất nhé.

Các phương pháp điều chế axit axetic và ứng dụng

Công thức phân tử của axit axetic

Tính chất hóa học nổi bật của axit axetic CH3COOH

– Axit axetic là chất lỏng không màu, có vị chua và tan vô hạn trong nước.

– Dung dịch axit axetic nồng độ từ 2 – 5% sẽ được dùng làm giấm ăn.

– Với công thức CH3COOH, gồm 1 nhóm -OH liên kết với nhóm C=O tạo thành nhóm -COOH và chính nhóm -COOH làm cho phân tử có tính axit.

– 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.

Tính chất hóa học của axit axetic như:

1. Tính axit yếu

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

–  Axit axetic tác dụng với oxit bazo, bazo tạo thành muối và nước

 CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

Ví dụ cho axit axetic tác dụng với natri axetat (CH3COONa), ta có phương trình:

 CH3COOH + CaO → (CH3COO)Ca + H2O

–  Axit axetic tác dụng với kim loại trước H giải phóng H2

 2CH3COOH + 2Na → 2CH3COONa +H2

–  Axit axetic tác dụng với axit yếu hơn

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

2. Axit axetic tác dụng với rượu tạo ra este và nước (xúc tác là H2SO4 đặc nóng)

CH3COOH + HO-C2H→ CH3COOC2H5 + H2O

3. Phản ứng cháy

Axit axetic cháy trong oxy tạo sản phẩm gồm CO2 và H2O:

CH2COOH + 2O2  (nhiệt độ) → 2CO + 2H2O

Các phương pháp điều chế axit axetic

– Trong công nghiệp, đi từ Butan C4H10

              2CH10 + 3O2 (xúc tác, to) → 4CH3COOH + 2H2O

– Để sản xuất giấm ăn, người ta 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 thức CnH2n + 1 COOH được gọi là axit cacboxylic no đơn chức và cũng có tính chất tương tự axit axetic.

Cùng thử trả lời câu hỏi trắc nghiệm dưới đây để biết thêm phương pháp điều chế axit axetic.

Câu hỏi: “Trong công nghiệp, phương pháp hiện đại nhất được dùng để điều chế axit axetic là gì?”

A: Lên men giấm

B: Oxi hóa anđehit axetic

C: Đi từ metanol

D: Oxi hóa n-butan

Đáp án là C: Bởi tất cả các cách trên đều điều chế được axit axetic trực tiếp. Tuy nhiên, trong công nghiệp, người ta thường đi từ metanol để điều chế axit axetic.

Với phương trình hóa học:

                  CH3OH + CO (xúc tác, nhiệt độ) → CH3COOH

Đây là phương pháp hiện đại để sản xuất axit axetic. Do metanol và cacbon oxit được điều chế từ metan có sẵn trong khí thiên nhiên và khí mỏ dầu nên chi phí sản xuất rẻ, tạo sản phẩm với giá thành hạ.

Để sản xuất axit axetic, người ta có thể đi từ những nguồn nguyên liệu khác nhau, như phương pháp tổng hợp, phương pháp vi sinh, phương pháp hóa gỗ. Tuy nhiên, để đáp ứng các nhu cầu sử dụng hóa chất axit axetic ngày càng lớn, hiện nay người ta thường dùng phương pháp tổng hợp.

Các phương pháp quan trọng nhất để tổng hợp axit axetic là tổng hợp metanol và CO (cacbonyl hóa metanol), quá trình oxy hóa axetaldehyt. Ngoài ra, axit axetic còn thu được khi oxi hóa cacbua hydro, trong đó axit axetic là một sản phẩm phụ.

Ung dung axit acetic
Điều chế axit axetic để ứng dụng trong sản xuất và đời sống

Một số phản ứng điều chế CH3COOH mà chỉ cần tiến hành 1 lần

– Phương trình điều chế axit axetic trong phòng thí nghiệm:

CH3CHO + 1/2O (xúc tác Mn(CH3COO)2 , to → CH3COOH

– Phương pháp điều chế axit axetic cổ điển:

C2H5OH + O2 (xúc tác men giấm, 25 -30 oC  → CH3COOH + H2 O

– Điều chế axit axetic trong công nghiệp:

CH3OH + CO (xúc tác CO, to)  → CH3COOH

2C4 H10 + 5O2 (xt Mn2+, 150oC, 55atm)→ 4CH3COOH + 2H2O

CH3CN + 2H2O (xt: H+, to )→ CH3COOH + NH3

CH3COONa + HCl → CH3COOH + NaCl

CH3-CBr3 + 3NaOH → CH3COOH + 3NaBr + H2O

– Phản ứng cơ magie:

CH3COOMgCl + HCl (xúc tác t→ CH3COOH + MgCl

– Phương trình phản ứng của Andehit axetic + Br

Br2  +   CH3CHO   +   H2O  →  CH3COOH    +    2HBr

– Phản ứng của Andehit axetic + phenol tạo ra axit axetic

– Phenol không phản ứng với andehit axetic mà chỉ phản ứng với anhidrit axetic

 C6H5OH + (CH3CO)2O → C6H5OOCH3 + CH3COOH

– Na2SO3 phản ứng được với dung dịch Br2 vì lưu huỳnh trong muối có số oxi hóa trung gian +4 nên có thể bị Br2 oxi hóa lên +6, còn Brôm thì bị khử xuống -1 điều chế andehit axetic

Những thông tin trên là cách điều chế axit axetic hiệu quả, hy vọng rằng nội dung này đã giúp được mọi người hiểu rõ hơn về hóa chất này, những đắc điểm tính chất và điều chế để có thể áp dụng trong quá trình học tập, nghiên cứu và sản xuất axit axetic.

Hoahocngaynay.com

Nguồn: Labvietchem.com.vn

Chia sẻ:

Tin liên quan:

Trả lời

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

16 + 6 =