📖 Bài 27: Acetic acid - lớp 9

1. Công thức và đặc điểm cấu tạo

• Công thức phân tử: $C_2H_4O_2$.
• Công thức cấu tạo: Viết gọn là $CH_3-COOH$.
• Đặc điểm nổi bật: Trong phân tử acetic acid có nhóm $-COOH$ (nhóm carboxyl). Chính nhóm nguyên tử này gây nên tính chất acid đặc trưng của hợp chất.

2. Tính chất vật lí

• Acetic acid là chất lỏng, không màu, có vị chua, mùi đặc trưng, sôi ở $118 \ ^oC$ và tan vô hạn trong nước.
• Dung dịch acetic acid có nồng độ từ 2% đến 5% chính là giấm ăn thông dụng trong đời sống.

3. Tính chất hoá học

Acetic acid là một acid yếu nhưng vẫn có đầy đủ tính chất của một acid thông thường. Cụ thể:

• 1. Đổi màu chỉ thị: Làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.
• 2. Tác dụng với kim loại: Tác dụng với các kim loại (như Mg, Zn...) giải phóng khí hydrogen.
  • $2CH_3COOH + Mg \rightarrow (CH_3COO)_2Mg + H_2$
• 3. Tác dụng với oxide base và base: Tạo ra muối và nước.
  • $2CH_3COOH + CuO \rightarrow (CH_3COO)_2Cu + H_2O$
  • $CH_3COOH + NaOH \rightarrow CH_3COONa + H_2O$
• 4. Tác dụng với muối carbonate: Phản ứng sủi bọt khí do giải phóng carbon dioxide ($CO_2$).
  • $2CH_3COOH + CaCO_3 \rightarrow (CH_3COO)_2Ca + CO_2 + H_2O$
• 5. Phản ứng ester hoá: Khi đun nóng hỗn hợp acetic acid và ethylic alcohol (có $H_2SO_4$ đặc làm xúc tác), tạo ra ethyl acetate. Đây là một chất lỏng, mùi thơm, không tan trong nước và nổi lên trên.
  • $CH_3COOH + C_2H_5OH \xrightleftharpoons{H_2SO_4 \text{ đặc}, t^o} CH_3COOC_2H_5 + H_2O$
• 6. Phản ứng cháy: Tương tự các hợp chất hữu cơ khác, acetic acid cháy tạo ra $CO_2$ và $H_2O$.

4. Điều chế và Ứng dụng

• Điều chế: Bằng phương pháp lên men giấm từ dung dịch ethylic alcohol loãng.
  • $C_2H_5OH + O_2 \xrightarrow{\text{men giấm}} CH_3COOH + H_2O$
• Ứng dụng: Là nguyên liệu để sản xuất tơ nhân tạo, chất dẻo, dược phẩm, phẩm nhuộm và dùng làm giấm ăn trong thực phẩm.

5. Em đã học

Từ bài học này, em cần ghi nhớ:

• Acetic acid là chất lỏng, không màu, vị chua, mùi đặc trưng, tan vô hạn trong nước.
• Công thức cấu tạo thu gọn: $CH_3COOH$.
• Có đầy đủ tính chất hoá học của một acid (đổi màu quỳ tím, tác dụng với kim loại, oxide base, base, muối).
• Tác dụng với ethylic alcohol tạo ra ester (phản ứng ester hoá).
• Được điều chế bằng cách lên men dung dịch loãng ethylic alcohol và có nhiều ứng dụng trong công nghiệp/thực phẩm.

6. Em có thể

• Biết cách tạo ra giấm bằng phương pháp lên men để sử dụng trong gia đình.
• Vận dụng tính chất của acetic acid để ứng dụng trong đời sống như: loại bỏ cặn trắng bám trong ấm nước, thiết bị vệ sinh,....

7. Ví dụ thực tế ứng dụng kiến thức

• Tại sao rượu để quên mở nắp lâu ngày lại bị chua? Nếu ở bài trước, em học cách điều chế cồn từ đường; thì ở bài này, phản ứng điều chế acetic acid giải thích hiện tượng rượu hoá chua. Khi rượu (chứa ethylic alcohol) tiếp xúc với không khí lâu ngày, dưới tác dụng của vi khuẩn (men giấm), cồn sẽ phản ứng với Oxygen tạo thành Acetic acid và nước. Rượu lúc này đã biến thành giấm.
• Mẹo làm sạch ấm đun nước siêu tốc: Dưới đáy ấm đun nước hoặc vòi hoa sen lâu ngày thường đóng một lớp cặn trắng rất cứng (đó là muối $CaCO_3$ từ nước cứng kết tủa lại),. Em không thể chà rửa bằng xà phòng thông thường. Dựa vào kiến thức hoá học, em chỉ cần đổ một ít giấm ăn (chứa acetic acid) vào và ngâm. Giấm sẽ phản ứng với $CaCO_3$ sủi bọt khí $CO_2$ và hoà tan lớp cặn này thành muối tan, trả lại chiếc ấm sáng bóng.
• Sự hình thành mùi thơm của trái cây (Ester): Phản ứng ester hoá giữa acid và alcohol trong bài học chính là nguồn gốc tạo ra mùi thơm tự nhiên của các loại hoa quả,. Hầu hết các chất tạo mùi (như mùi chuối chín, mùi dứa, mùi táo) dùng trong công nghiệp thực phẩm hay nước hoa thực chất là các Ester sinh ra từ những phản ứng tương tự như phản ứng giữa acetic acid và ethylic alcohol.