1. Tính chất phản ứng giữa CH3COOH và C2H5OH:
Phản ứng este hóa giữa axit và cồn đã được biết đến từ rất lâu trong lĩnh vực hóa học và được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng khác nhau. Trong đó, phản ứng giữa axit axetic (CH3COOH) và etanol (C2H5OH) là một trong những phản ứng este hóa phổ biến nhất.
Trong phản ứng este hóa, nhóm hydroxyl (-OH) trong axit và cồn bị thay thế bằng nhóm este (-OCO-) trong sản phẩm. Trong trường hợp của phản ứng giữa CH3COOH và C2H5OH, axit axetic và etanol phản ứng với nhau để tạo ra este axetic (CH3COOC2H5) và nước (H2O). Phản ứng này được biểu diễn bởi công thức hóa học sau: CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O
Trong đó, CH3COOH là axit axetic, C2H5OH là etanol, CH3COOC2H5 là este axetic và H2O là nước.
Phản ứng este hóa là một phản ứng thuận nghịch, có nghĩa là nếu nồng độ sản phẩm tăng lên, phản ứng sẽ dừng lại. Do đó, để đảm bảo hiệu suất phản ứng cao, điều kiện phản ứng cần được kiểm soát chặt chẽ, bao gồm thời gian phản ứng, nhiệt độ, áp suất và nồng độ chất tham gia.
Trong phản ứng giữa CH3COOH và C2H5OH, nhiệt độ phản ứng là một yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu suất cao nhất. Thông thường, phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ phòng hoặc ở nhiệt độ cao hơn. Tuy nhiên, quá trình phản ứng có thể bị chậm lại nếu nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao.
Ngoài ra, để tăng hiệu suất phản ứng, nồng độ chất tham gia cần được kiểm soát chặt chẽ. Nếu nồng độ chất tham gia quá thấp, thì phản ứng sẽ diễn ra chậm và không đủ để tạo ra sản phẩm mong muốn. Ngược lại, nếu nồng độ quá cao, phản ứng sẽ diễn ra quá nhanh và có thể dẫn đến sản phẩm không mong muốn.
Ngoài ra, điều kiện khác như áp suất và pH cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất phản ứng. Áp suất thường được kiểm soát bằng cách sử dụng thiết bị đóng chai hoặc bình áp suất. Trong khi đó, pH có thể được điều chỉnh bằng cách sử dụng các chất trung hòa như NaOH hoặc HCl.
Phản ứng este hóa giữa axit và cồn là một phản ứng rất hữu ích và phổ biến trong lĩnh vực hóa học. Nó được sử dụng để tổng hợp các este khác nhau, từ các este đơn giản đến các este phức tạp hơn. Nó cũng được sử dụng để sản xuất mỹ phẩm, hương liệu và các chất hoá học khác. Do đó, phản ứng giữa CH3COOH và C2H5OH là một phản ứng quan trọng trong nghiên cứu hóa học và có ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
2. Điều kiện xảy ra phản ứng: CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O:
Để phản ứng trên xảy ra, cần phải đáp ứng một số điều kiện nhất định.
2.1. Sự có mặt của các hợp chất hóa học:
Đầu tiên, phản ứng yêu cầu sự hiện diện của hai hợp chất là acid axetic (CH3COOH) và ethanol (C2H5OH). Hai hợp chất này cần phải có mặt cùng lúc trong dung dịch để phản ứng diễn ra.
2.2. Sự có mặt của chất xúc tác:
Ngoài ra, phản ứng còn yêu cầu sự có mặt của một chất xúc tác. Thông thường, chất xúc tác được sử dụng trong phản ứng này là H2SO4 hoặc HCl. Chất xúc tác này giúp tăng tốc độ phản ứng bằng cách giảm năng lượng kích hoạt cần thiết để phản ứng xảy ra.
2.3. Điều kiện nhiệt độ:
Điều kiện nhiệt độ cũng là một yếu tố quan trọng trong phản ứng. Nhiệt độ phải đủ cao để kích hoạt phản ứng, nhưng cũng phải đủ thấp để các hợp chất không bị phân hủy. Trong trường hợp này, nhiệt độ phù hợp để phản ứng xảy ra thường nằm trong khoảng trên độ C.
2.4. Thời gian phản ứng:
Cuối cùng, thời gian phản ứng cũng là một yếu tố quan trọng. Các hợp chất cần đủ thời gian để tác động lên nhau và tạo ra sản phẩm phản ứng. Thông thường, thời gian phản ứng từ vài phút đến vài giờ, tùy thuộc vào điều kiện phản ứng cụ thể.
Nếu không đáp ứng đủ các điều kiện trên, phản ứng sẽ không xảy ra hoặc xảy ra rất chậm. Việc hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng này là rất quan trọng trong việc điều chỉnh điều kiện để tối ưu hóa quá trình sản xuất.
3. Ứng dụng của phản ứng: CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O:
Phản ứng trên là phản ứng este hóa, trong đó axit acetic (CH3COOH) và ethanol (C2H5OH) tác dụng với nhau để tạo ra este etyl axetat (CH3COOC2H5) và nước (H2O). Phản ứng này có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau, bao gồm:
Sản xuất hương liệu: Este etyl axetat được sử dụng trong sản xuất các hương liệu như cam, dâu tây và chuối. Nó có mùi thơm tương tự như các loại trái cây này và được sử dụng để tạo ra các sản phẩm có mùi thơm.
Sản xuất thuốc: Este etyl axetat được sử dụng trong sản xuất thuốc, đặc biệt là trong các loại thuốc chống nấm. Nó có khả năng giết chết các tế bào nấm và được sử dụng làm chất tiền chất cho các loại thuốc này.
Sản xuất sơn: Este etyl axetat cũng được sử dụng trong sản xuất sơn. Nó có khả năng hòa tan các hợp chất sơn và được sử dụng để tạo ra các sản phẩm sơn.
Sản xuất chất tẩy rửa: Este etyl axetat cũng được sử dụng trong sản xuất các chất tẩy rửa. Nó có khả năng hòa tan các hợp chất bẩn và được sử dụng để tạo ra các sản phẩm tẩy rửa.
Trên đây là một số ứng dụng của phản ứng este hóa giữa axit axetic và etanol. Phản ứng này có nhiều ứng dụng khác nữa và được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
4. Bài tập trắc nhiệm liên quan:
Câu 1. Benzyl axetat là một este có mùi thơm của hoa nhài. Công thức của benzyl axetat là:
A. C6H5-COO-CH3
B. CH3-COO-CH2-C6H5
C. CH3-COO-C6H5
D. C6H5-CH2-COO-CH3
Câu 2. Hợp chất este là:
A. CH3CH2Cl.
B. HCOOC6H5.
C. CH3CH2NO3.
D. C2H5COOH.
Câu 3. Thuỷ phân este có công thức phân tử C4H8O2 trong môi trường axit, thu được 2 sản phẩm hữu cơ X, Y. Từ X có thể điều chế trực tiếp ra Y. Tên gọi của este là:
A. Metyl propionat
B. Etyl axetat
C. Isopropyl fomat
D. Propyl fomat
Câu 4: Este nào sau đây thủy phân trong môi trường axit thu được 2 chất hữu cơ đều tham gia phản ứng tráng gương?
A. HCOOCH=CH2
B. CH3COOC6H5
C. CH3COOC2H5
D. CH3COOCH=CH2
Câu 5. Công thức tổng quát của este no, đơn chức, mạch hở là:
A. CnH2nO (n ≥ 1).
B. CnH2nO2 (n ≥ 1).
C. CnH2nO2 (n ≥ 2).
D. CnH2nO3 (n ≥ 2).
Câu 6. Tính chất vật lý của etyl axetat (CH3COOC2H5) là:
A. chất lỏng tan vô hạn trong nước, dùng làm dung môi trong công nghiệp.
B. chất lỏng, mùi thơm, ít tan trong nước, dùng làm dung môi trong công nghiệp.
C. chất khí mùi thơm, ít tan trong nước, dùng làm dung môi trong công nghiệp.
D. chất lỏng không mùi, ít tan trong nước, dùng làm dung môi trong công nghiệp.
Câu 7: Thuỷ phân este có công thức phân tử C4H8O2 trong môi trường axit, thu được 2 sản phẩm hữu cơ A, B. Từ A có thể điều chế trực tiếp ra B. Công thức cấu tạo của este là:
A. C2H5COOCH3
B. CH3COOC2H5.
C. CH3COOCH(CH3)-CH3
D. HCOOC3H7
Câu 8. Khi dẫn hơi rượu C2H5OH đi vào ống thủy tinh đựng bột CuO, có nút bằng bông trộn thêm bột CuSO4 (không màu) rồi nung nóng thấy:
A. Bột CuO màu đen chuyển thành đỏ; bột CuSO4 không đổi màu.
B. Bột CuO màu đen chuyển thành đỏ; bột CuSO4 chuyển thành màu xanh.
C. Bột CuO màu đen không thay đổi; bột CuSO4 không đổi màu
D. Không đổi màu
Câu 9. CH3COOC2H5 có khả năng hòa tan tốt nhiều chất nên được dùng làm dung môi để tách, chiết chất hữu cơ. CH3COOC2H5 được tổng hợp khi đun nóng hỗn hợp C2H5OH và CH3COOH với chất xúc tác là:
A. axit H2SO4 đặc
B. HgSO4
C. bột Fe
D. Ni
Câu 10. Thả một mẩu nhỏ Na vào ống nghiệm đựng C2H5OH nguyên chất. Hiện tượng quan sát được là gì:
A. mẩu Na chìm xuống đáy; xung quanh mẩu Na có sủi bọt khí
B. Mẩu Na nổi và chạy trên mặt nước; xung quanh mẩu Natri có sủi bọt khí.
C. Mẩu Na lơ lửng ở trong ống nghiệm; xung quanh mẩu Na có sủi bọt khí.
D. Mẩu Na nổi và chạy trên mặt nước; xung quanh mẩu Na có ngọn lửa màu vàng
Câu 11. Rượu etylic tác dụng được với dãy hóa chất nào dưới đây?
A. KOH; K; CH3COOH; O2.
B. Na; K; CH3COOH; O2.
C. C2H4; Na; CH3COOH; Fe.
D. Ba(OH)2; Na; CH3COOH; O2.
Đáp án B
Câu 12. Đun nóng este CH3COOC2H5 với lượng vừa đủ dung dịch NaOH, sản phẩm thu được là:
A. CH3COONa và CH3OH
B. CH3COONa và C2H5OH
C. HCOONa và C2H5OH
D. C2H5COONa và CH3OH
Câu 13. Chọn nhận định sai khi nói về ancol?
A. Khi đốt cháy hoàn toàn ancol no, mạch hở thì thu được số mol CO2 nhỏ hơn số mol nước.
B. Các ancol đa chức có từ 2 nhóm -OH gắn ở 2 cacbon liên tiếp trên mạch có khả năng phản ứng hòa tan Cu(OH)2tạo dung dịch xanh lam.
C. Ancol etylic tan vô hạn trong nước.
D. Ancol benzylic tác dụng với dung dịch NaOH tạo natri benzylat và nước.
Câu 14. Trong công nghiệp một lượng lớn axit axetic được điều chế bằng cách nào?
A. nhiệt phân metan sau đó làm lạnh nhanh.
B. lên men dung dịch rượu etylic.
C. oxi hóa etan có xúc tác và nhiệt độ thích hợp.
D. oxi hóa butan có xúc tác và nhiệt độ thích hợp.
Câu 15. Rượu etylic tác dụng được với natri vì?
A. trong phân tử có nguyên tử oxi.
B. trong phân tử có nguyên tử hiđro và nguyên tử oxi.
C. trong phân tử có nguyên tử cacbon, hiđro và nguyên tử oxi.
D. trong phân tử có nhóm -OH.
Câu 16. Tính chất vật lí của rượu etylic là:
A. chất lỏng không màu, nhẹ hơn nước, tan vô hạn trong nước, hòa tan được nhiều chất như iot, benzen,…
B. chất lỏng màu hồng , nhẹ hơn nước, tan vô hạn trong nước, hòa tan được nhiều chất như: iot, benzen,…
C. chất lỏng không màu, không tan trong nước, hòa tan được nhiều chất như: iot, benzen,…
D. chất lỏng không màu, nặng hơn nước, tan vô hạn trong nước, hòa tan được nhiều chất như: iot, benzen,…
Câu 17. Cho dãy các este sau đây: C6H5OCOCH3 (1); CH3COOCH=CH2 (2); CH2=CH-COOCH3 (3); CH3-CH=CH-OCOCH3 (4); (CH3COO)2CH-CH3 (5)
Xác định những este nào khi thủy phân không tạo ra ancol?
A. 1; 2; 4; 5
B. 1; 2; 4
C. 1; 2; 3
D. 1; 2; 3; 4; 5
Câu 18. Este A mạch hở có công thức phân tử C5H8O2, được tạo bởi một axit B và một ancol C. Vậy B không thể là chất nào dưới đây:
A. C3H5COOH.
B. CH3COOH.
C. HCOOH.
D. C2H5COOH.
Câu 19. A (mạch hở) là este của một axit hữu cơ no đơn chức với một ancol no đơn chức. Tỉ khối hơi của A so với H2là 44. A có công thức phân tử là:
A. C2H4O2
B. C4H8O2
C. C3H6O2
D. C2H4O
