Phương pháp và phương trình điều chế axit axetic

Axit axetic là một hợp chất hữu cơ quen thuộc trong toán học. Trên thực tế, nó được biết đến với cái tên quen thuộc là giấm ăn và được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như bào chế dược phẩm, sợi tơ nhân tạo, thuốc nhuộm, v.v. Vậy nó có những đặc tính gì và người ta điều chế axit axetic như thế nào? Hãy cùng LadvietCHEM đi tìm câu trả lời qua bài viết dưới đây nhé!

Cấu trúc phân tử của axit axetic

Tính chất vật lý nổi bật của axit axetic CH3COOH

– Axit axetic (CH3COOH)) là chất lỏng không màu, có vị chua, tan mạnh trong nước.

– Là chất dễ cháy, được coi là hợp chất hữu cơ dễ bay hơi của các chất ô nhiễm ở nhiệt độ cao hơn 39°C.

– Mật độ: 1,049 g/cm3

– Nhiệt độ nóng chảy: 16,7°C

– Nhiệt độ sôi: 118°C

– Áp suất hơi: 1,5 kPa @ 20°C

– Có thể hòa tan một lượng nhỏ P và S khi đun nóng, hòa tan tốt trong nitrocellulose và cellulose.

Axit axetic là chất lỏng không màu, có vị chua, tan nhiều trong nước

Tính chất hóa học nổi bật của axit axetic CH3COOH

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

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

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

– Axit axetic là axit yếu, yếu hơn HCl, H2SO4, HNO3, H2SO3 nhưng mạnh hơn axit cacbonic H2CO3. Axit axetic cũng có tất cả các tính chất của axit.

Tính chất hóa học của axit axetic như sau:

1. Tính axit yếu

– Dung dịch axit axetic làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.

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

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

Ví dụ: nếu axit axetic phản ứng với natri axetat (CH3COONa), chúng 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 phản ứng với rượu tạo thành este và nước (xúc tác là H2SO4 đậm đặc nóng)

CH3COOH + HO-C2H5 → CH3COOC2H5 + H2O

3. Phản ứng cháy

Axit axetic cháy trong khí oxi tạo ra CO2 và H2O:

CH2COOH + 2O2 (nhiệt độ) → 2CO2 + 2H2O

Phương pháp điều chế axit axetic

Axit axetic được điều chế như thế nào?

– Trong công nghiệp sử dụng Butan C4H10

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

– Trong phòng thí nghiệm người ta kết hợp natri axetat với axit sunfuric thu được axit axetic:

2CH3COONa + H2SO4 (chất xúc tác cho) → 2CH3COOH + Na2SO4

– Để sản xuất giấm ăn người ta thường sử dụng phương pháp lên men dung dịch cồn etylic loãng

CH3CH2OH + O2 → CH3COOH + 2H2O

Lưu ý: Các hợp chất hữu cơ phân tử chứa nhóm -COOH có công thức CnH2n + 1 COOH được gọi là axit cacboxylic bão hòa đơn chức và cũng có tính chất tương tự axit axetic.

Hãy thử trả lời câu hỏi trắc nghiệm dưới đây để tìm hiểu thêm về phương pháp điều chế axit axetic.

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

A: Lên men giấm

B: Quá trình oxy hóa aldehyt axetic

C: Có nguồn gốc từ metanol

D: Sự oxy hóa n-butan

Đáp án là C: Vì tất cả các phương pháp trên đều có thể điều chế trực tiếp axit axetic. Tuy nhiên, trong công nghiệp người ta thường dùng metanol để điều chế axit axetic.

Với phương trình hóa học:

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

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

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

Các phương pháp quan trọng nhất để tổng hợp axit axetic là tổng hợp metanol và CO (cacbonyl hóa metanol), oxy hóa acetaldehyde. Ngoài ra, axit axetic thu được bằng cách oxy hóa cacbua hydro, trong đó axit axetic là sản phẩm phụ.

Điều chế axit axetic ứng dụng trong sản xuất và đời sống

>>> 4 lợi ích sức khỏe của axit axetic bạn nên biết

Tham khảo một số phản ứng điều chế CH3COOH chỉ cần thực hiện một lần

– Công thức điều chế axit axetic trong phòng thí nghiệm:

CH3CHO + 1/2O2 (xúc tác Mn(CH3COO)2 , thành → 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 (chất 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 thành → CH3COOH + MgCl2

– Phương trình phản ứng của Acetic Aldehyt + Br

Br2 + CH3CHO + H2O → CH3COOH + 2HBr

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

– Phenol không phản ứng với aldehyd axetic mà chỉ phản ứng với anhydrit 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 là +4 nên có thể bị oxy hóa bởi Br2 thành +6, còn Brom bị khử xuống -1 để điều chế ra aldehyt axetic.

Những thông tin trên là cách điều chế axit axetic hiệu quả, hy vọng nội dung này đã giúp mọi người hiểu rõ hơn về loại hóa chất này cũng như những ưu điểm, tính chất và cách điều chế của nó để có thể ứng dụng trong quá trình học tập, nghiên cứu và sản xuất axit axetic. Quý khách hàng có nhu cầu sử dụng axit axetic hoặc hóa chất thí nghiệm để nghiên cứu, thí nghiệm vui lòng liên hệ ngay với Labvietchem theo số HOTLINE 0826 020 020 để được báo giá TỐT NHẤT về sản phẩm.