Axit axetic | CH3COOH (Là gì, TCHH, Ứng dụng, Mạnh hay yếu, Mindmap)

Tổng hợp kiến thức về axit axetic (CH₃COOH): Cấu tạo phân tử, tính chất vật lí, hóa học, phương pháp điều chế, ứng dụng, Mindmap giúp học sinh ôn tập, bổ sung kiến thức cũng như hoàn thành tốt các bài kiểm tra môn Hóa học.

Axit axetic là gì?

- Khái niệm: Là hợp chất hữu cơ với công thức hóa học CH₃COOH (hay CH₃CO₂H, C₂H₄O₂, hoặc HC₂H₃O₂)

+ Tên gọi khác như: axit etanoic, Hidro axetat (HAc), Axit metanecarboxylic,…

- Cấu tạo phân tử: gồm nhóm methyl (-CH₃) liên kết với nhóm carboxyl (-COOH).

- CH₃COOH có mùi hương giống với mùi của axit gốc tạo nên nó. Như trong giấm, axit axetic tạo ra mùi giấm đặc trưng.

Tính chất vật lý

+ Ở nhiệt độ thường, CH₃COOH là hợp chất hữu cơ dạng lỏng, không màu, có vị chua 

+ Tan tốt trong nước và có khả năng tan trong nhiều dung môi hữu cơ như etanol, aceton và este.

+ Có thể đông đặc thành chất rắn ở nhiệt độ dưới 16,7°C

+ Phân tử khối: 60 g/mol

+ Khối lượng riêng 1,049 g/cm³ (l)

+ Nhiệt độ nóng chảy: 16,5°C

+ Nhiệt độ sôi: 118,1°C 

+ Axit axetic có tính ổn định, nhưng có thể bị phân huỷ bởi nhiệt độ cao, ánh sáng mạnh hoặc các chất xúc tác.

Tính chất hóa học

- Làm chuyển màu quỳ tím thành đỏ.

- Tác dụng với bazơ tạo thành muối và nước:

CH₃COOH + NaOH → H₂O + CH₃COONa 

- Tác dụng với oxit bazơ tạo thành muối và nước: 

CH₃COOH +CaO → H₂O + (CH₃COO)₂Ca

- Tác dụng với kiềm tạo ra nước và ethanoat kim loại:

NaOH + CH₃COOH → CH₃COONa + H₂O

- Tác dụng với rượu tạo thành este và nước với chất xúc tác là H₂SO₄ và nhiệt độ:

ROH + CH₃COOH → CH₃COOR + H₂O

- Axit axetic làm ăn mòn các kim loại đứng trước H trong bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học và tạo ra khí hydro và các muối axetat:

Mg + 2CH₃COOH →  (CH₃COO)₂Mg + H₂

- Phản ứng thế halogen vào gốc hidrocacbon (90 – 100^oC):

Cl₂ + CH₃COOH → ClCH₂COOH + HCl

- Tác dụng với axetylen (xúc tác thủy ngân, nhiệt độ 70 – 80^oC) thành etyl diaxetat:

C₂H₂ + 2CH₃COOH → CH₃CH(OCOCH₃)₂

- Tác dụng với amoniac tạo thành amin:

NH₃ + CH₃COOH → NH₃CH₃COOHNH₄

- Phản ứng decacboxyl hóa thành axeton (Xúc tác mangan oxit, nhiệt độ):

C₂H₂+ CH₃COOH → CH₂CHOCOCH₃

- Tác dụng với Cu(OH)2 ra dung dịch màu xanh: 

Cu(OH)₂ + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Cu + 2H₂O

- Axit axetic phân hủy ở nhiệt độ lớn hơn 440^oC tạo thành cacbonic, metan hoặc ethenon và nước.

- Nhôm thụ động với axit axetic vì khi tác dụng nó tạo ra lớp màng mỏng nhôm oxit trên bề mặt, ngăn chặn sự ăn mòn. 

Axit axetic là axit mạnh hay yếu?

Axit axetic là hợp chất hữu cơ có tính axit yếu do phân tử có chứa nhóm chức -COOH (nhóm chức của axit cacboxylic)

Cách nhận biết axit axetic

- Dùng quỳ tím: Giấy quỳ tím chuyển sang màu đỏ.

- Sử dụng muối cacbonat hoặc kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học để nhận biết.

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

2CH₃COOH + Zn → (CH₃COO)₂Zn + H₂ ↑

Điều chế

- Phương pháp cacbonyl hóa: Cho metanol phản ứng với cacbon monoxit, theo phương trình:

CH₃OH + CO → CH₃COOH

- Phương pháp oxi hóa:

+ Oxi hóa butan: Đốt cháy butan C₄H₁₀ khi có chất xúc tác

2C₄H₁₀ + 5O₂ → 4CH₃COOH + 2H₂O (xúc tác, nhiệt độ)

+ Oxi hóa axetandehit: dùng O₂ trong không khí để oxi hóa axetandehit có xúc tác bởi các ion kim loại như coban, mangan, crom peroxit.

2CH₃CHO + O₂ → 2CH₃COOH

+ Oxi hóa etylen: điều chế axit axetic từ etylen với xúc tác là kim loại palladi và axit heteropoly.

- Phương pháp lên men 

+ Lên men dung dịch rượu etylic loãng với điều kiện nhiệt độ, vi khuẩn thích hợp tạo ra giấm ăn.

CH₃CH₂OH + O2  → CH₃COOH + 2H₂O (xúc tác: Men giấm)

+ Lên men kị khí: Các vi khuẩn kị khí có thể chuyển hóa một cách trực tiếp thành CH₃COOH 

C₆H₁₂O₆ → 3CH₃COOH

Ứng dụng

+ Sản xuất monome vinyl axetat ra chất kết dính và sơn, cellulose axetat dùng cho phim ảnh và polyvinyl axetat gỗ keo 

+ Giấm táo giúp chống lão hóa, giấm ăn (Axit axetic 5-7%) dùng trong thực phẩm như chế biến đồ hộp, rau, quả, gia vị,... 

+ Làm chất tẩy cặn vôi từ vòi nước và ấm đun nước.

+ Axit axetic dùng trong ngành dệt nhuộm, cao su, hóa chất xi mạ.

+ Được sử dụng như một chất khử trùng với nồng độ 1% pha loãng, chế phẩm thành thuốc chống tiểu đường

+ CH3COOH giúp tan sỏi trong thận vì nó phản ứng với kim loại tạo ra loại muối trung hòa

Sử dụng Axit axetic đúng cách

Quy tắc sử dụng Axit axetic

- Khi sử dụng cần đeo dụng cụ bảo vệ như găng tay, mũ, quần áo dài tay, …

- Nên dùng axit axetic trong một khu vực được thông khí tốt.

- Rửa ngay bằng nước sạch nếu bị dây vào da hoặc mắt.

Cách bảo quản Axit axetic

- Thùng chứa không được làm bằng kim loại

- Đậy chặt nắp, bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp. 

- Giữ axit axetic tránh xa nguồn nhiệt, tia lửa hoặc ngọn lửa. 

Sơ đồ tư duy về Axit axetic