Luyện tập Acetic acid CD

Công thức cấu tạo thu gọn của acetic acid là CH₃–COOH.

CH₃COOH là acid nên làm quỳ tím chuyển đỏ.

Ta có: n_Mg = = 0,1 mol

         Mg + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Mg + H₂

mol:  0,1                      →                                0,1

⇒ V_khí = 0,1.24,79 = 2,479 lít.

Ta có: V_{giấm ăn} = 1 lít = 1000 ml

⇒ Khối lượng giấm ăn là: m_{giấm ăn} = V_{giấm ăn}.D_{giấm ăn} = 1000.1,01 = 1010 gam

Mà trong dung dịch giấm ăn nồng độ acetic acid từ 2 - 5%.

⇒ Khối lượng acetic acid là: 1010.2% ≤ m_{giấm ăn} ≤ 1010.5%

⇒ 20,2 ≤ m_{giấm ăn} ≤ 50,5 gam

Vậy lượng acetic acid tối thiểu có trong 1 lít giấm ăn là 20,2 gam.

Ứng dụng không phải của acetic acid là sản xuất cồn.

n_CaCO3 = = 0,3 (mol)

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

mol:                            0,3            →                     0,3

⇒ V_CO2 = 0,3.24,79 = 7,437 lít.

Ta có: trong 5 lít ethylic alcohol 40^o có 2 lít ethylic alcohol nguyên chất.

Vậy khối lượng ethylic alcohol có trong 5 lít rượu 40^o là:

m = D.V = 0,8.2.1000 = 1600 (gam)

Vì hiệu suất của phản ứng đạt 92% nên khối lượng của ethylic alcohol thực tế bị lên men là:

m_{ethylic alcohol tt} = 1600.0,92 = 1472 (gam)

Số mol ethylic alcohol thực tế bị lên men là:

n = = 32 (mol)

Phương trình hóa học:

     C₂H₅OH + O₂ CH₃COOH + H₂O 

mol: 32               →                   32

⇒ m_CH3COOH = 32.60 = 1920 (gam)

Phương pháp lên men dung dịch loãng của ethylic alcohol (rượu nhạt) để điều chế acetic acid là phương pháp có từ cổ xưa và vẫn được dùng đến ngày nay.

Gọi số mol của CH₃COOH là 3a mol → số mol của CH₃CH₂OH là 2a mol

m_X = 13,6 gam ⇒ 60.3a + 46.2a = 13,6

⇒ a = 0,05 (mol)

Suy ra: n_CH3COOH = 0,15 mol, n_C2H5OH = 0,1 (mol)

Phương trình hóa học

       CH₃COOH + C₂H₅OH CH₃COOC₂H₅ + H₂O

mol:                        0,1          →          0,1

Giả sử hiệu suất là 100% thì ethylic alcohol hết, nên số mol sản phẩm phản ứng tính theo số mol ethylic alcohol.

Số mol ester là: n_{este thực tế} = n_{este lý thuyết}.H = 0,1.80% = 0,08 (mol)

⇒ m = n.M = 0,08.88 = 7,04 (gam).

Cặn trong ấm đun nước có thành phần chính là CaCO₃ → có thể dùng giấm ăn để loại bỏ do xảy ra phản ứng:

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

CH₃CH₃ không tác dụng được với Na.

Các chất có thể tác dụng với acetic acid là: ZnO, KOH, Na₂CO₃, Fe.

2CH₃COOH + ZnO → (CH₃COO)₂Zn + 2H₂O

CH₃COOH + KOH → CH₃COOK + H₂O

2CH₃COOH + Na₂CO₃ → 2CH₃COONa + CO₂ + H₂O

2CH₃COOH + Fe → (CH₃COO)₂Fe + H₂

Sử dụng dung dịch Na₂CO₃:

- Nếu có khí thoát ra → acetic acid.

Na₂CO₃ + 2CH₃COOH → 2CH₃COONa + CO₂↑ + H₂O

- Nếu không có hiện tượng → ethylic alcohol.

Phương trình phản ứng:

       CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

n_CH3COOH = 0,05 mol; n_NaOH = 0,075 mol → NaOH dư.

⇒ n_{NaOH dư} = 0,075 – 0,05 = 0,025 (mol)

⇒ m = 0,05.82 + 0,025.40 = 5,1 (g)