BÀI 27. ACETIC ACID

Khởi động: Giấm là gia vị quen thuộc được sử dụng phổ biến trong chế biến thực phẩm. Chất nào đã tạo nên vị chua của giấm? 

Giải nhanh:

Acetic acid (CH₃COOH).

I. CÔNG THỨC VÀ ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO

Hoạt động: Dựa vào mô hình phân tử acetic acid (Hình 27.1), hãy viết công thức phân tử, công thức cấu tạo của acetic acid và so sánh với alkane cùng số nguyên tử carbon về thành phần nguyên tố, nhóm nguyên tử liên kết trực tiếp với nguyên tử carbon.

Giải nhanh:

- Công thức phân tử: C₂H₄O₂

- Công thức cấu tạo:

- Alkane cùng số nguyên tử carbon với acetic acid là: C₂H₆.

- So sánh CH₃COOH với C₂H₆:

- Thành phần nguyên tố:

+ C₂H₆ gồm nguyên tố C và H.

+ CH₃COOH gồm nguyên tố C, H và O.

- Nhóm nguyên tử liên kết trực tiếp với nguyên tử carbon:

+ Với C₂H₆ là nhóm hydrogen (H)

+ Với CH₃COOH là nhóm –OH và nhóm =O.

Câu hỏi: Trong các chất dưới đây, chất nào có tính chất hóa học đặc trưng giống acetic acid?

A. CH₃OH            B.CH₃CHO           C. HCOOH           D. CH₃COOC₂H₅

Giải nhanh:

C. HCOOH

III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Hoạt động 1: Thí nghiệm tìm hiểu tính chất hóa học của acetic acid

Chuẩn bị: dung dịch acetic acid 10%, dung dịch NaOH 10%, Mg, CuO, đá vôi đập nhỏ, ống nghiệm, giấy quỳ tím (hoặc giấy chỉ thị Ph), phenolphthalein, đèn cồn, ống hút nhỏ giọt.

Tiến hành:

1. Phản ứng với chất chỉ thị:

Lấy một mẩu giấy quỳ tím, nhỏ vài giọt dung dịch acetic acid lên mẩu giấy quỳ.

2. Phản ứng với kim loại:

Cho khoảng 2 mL dung dịch acetic acid 10% vào ống nghiệm, thêm tiếp một mảnh Mg vào ống nghiệm.

3. Phản ứng với oxide kim loại:

- Cho vào ống nghiệm một ít bột CuO (khoảng 1/3 thìa thủy tinh), sau đó nhỏ khoảng 2 mL dung dịch acetic acid vào ống nghiệm.

- Đun nhẹ ống nghiệm trên ngọn lửa đèn cồn.

4. Phản ứng với base:

- Cho vào ống nghiệm 1mL dung dịch NaOH 10%, thêm tiếp vài giọt phenolphthalein vào ống nghiệm, lắc đều.

- Nhỏ từ từ dung dịch acetic acid 10% vào ống nghiệm cho tới khi mất màu

5. Phản ứng với đá vôi:

Cho vào ống nghiệm khoảng 1 thìa thủy tinh đá vôi đập nhỏ, thêm tiếp khoảng 1 mL dung dịch acetic acid 10% vào ống nghiệm.

Thực hiện các yêu cầu sau:

1. Quan sát hiện tượng xảy ra trong các thí nghiệm trên và từ các kiến thức đã học về acid, hãy nêu tính chất hóa học của acetic acid.

2. Giải thích các hiện tượng xảy ra trong các thí nghiệm trên.

Giải nhanh:

1. Tính chất hóa học 

- Làm đổi màu quỳ tím sang màu đỏ.

- Tác dụng với kim loại, giải phóng khí H₂.

- Phản ứng với oxide kim loại.

- Phản ứng với base.

- Phản ứng với muối của acid yếu hơn.

2. – Phản ứng với chất chỉ thị: hiện tượng xảy ra là giấy quỳ tím chuyển sang màu đỏ vì CH₃COOH là acid nên cũng có tính chất giống với acid thông thường.

- Phản ứng với kim loại: quan sát phản ứng ta thấy có hiện tượng chắn rắn tan, bọt khí không màu (H₂) thoát ra, có sự bốc khói ra đây là phản ứng tỏa nhiệt nên có sự thoát hơi nước. 

- Phản ứng với oxide kim loại: ta thấy hiện tượng bột CuO (màu đen) tan dần và xuất hiện dung dịch màu xanh. 

- Phản ứng với base: làm mất màu hồng của dung dịch ban đầu.

- Phản ứng với đá vôi: hiện tượng xảy ra là chất rắn tan, có bọt khí thoát ra chính là khí CO₂. 

Câu hỏi 1: Ấm đun nước sử dụng một thời gian có thể có lớp cặn (chứa CaCO₃) bám vào đáy và thành ấm. Có thể loại bỏ lớp cặn này bằng giấm ăn. Hãy giải thích.

Giải nhanh:

Có thể vì trong giấm ăn có acetic acid (CH₃COOH). Khi cho CH₃COOH phản ứng với CaCO₃, lớp cặn ban đầu sẽ bị tan đi và có khí CO₂ bay ra. 

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

Câu hỏi 2: Acetic acid có thể tác dụng được với những chất nào trong các chất sau đây: Zn, KOH, ZnO, NaCl, MgCO₃, Cu? Viết các phương trình hóa học (nếu có).

Giải nhanh:

Zn + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Zn + H₂↑

KOH + CH₃COOH → CH₃COOK + H₂O

ZnO + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Zn + H₂O

CH₃COOH + NaCl → CH₃COONa + HCl

MgCO₃ + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Mg + CO₂↑ + H₂O

Hoạt động 2: Nghiên cứu phản ứng ester hóa của acetic acid với ethylic alcohol

Phản ứng ester hóa của acetic acid và ethylic alcohol được thực hiện như sau:

- Cho 2 mL ethylic alcohol và 2 mL acetic acid đặc vào ống nghiệm, lắc đều hỗn hợp.

- Thêm 1 mL dung dịch H₂SO₄ đặc, lắc nhẹ để các chất trộn đều với nhau.

- Kẹp ống nghiệm rồi đặt vào cố nước nóng (khoảng 60 ^oC – 70 ^oC), thỉnh thoảng lắc ống nghiệm để trộn đều hỗn hợp. Sau khoảng 5 phút, để nguội hỗn hợp rồi đổ sang ống nghiệm khác chứa 5 mL dung dịch muối ăn bão hòa thấy xuất hiện lớp chất lỏng ở phía trên, không màu, có mùi thơm nhẹ.

Chú ý: Dung dịch H₂SO₄ đặc có thể gây bỏng nên cẩn thận trong khi sử dụng.

Thực hiện yêu cầu sau:

Dựa vào dấu hiệu nào để khẳng định có phản ứng hóa học xảy ra giữa acetic acid và ethylic alcohol?

Giải nhanh:

Dựa vào dấu hiệu có một chất mới được tạo ra khi phản ứng kết thúc. Đó là lớp chất lỏng không màu, có mùi thơm nhẹ. 

CH₃COOH + C₂H₅ CH₃COOC₂H₅ + H₂O

Câu hỏi 3: Propyl acetate là một ester có mùi thơm đặc trưng của quả lê. Propyl acetate thu được khi đun nóng acetic acid với propyl alcohol (CH₃CH₂CH₂OH) có mặt H₂SO₄ đặc làm xúc tác. Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra.

Giải nhanh:

CH₃COOH + CH₃CH₂CH₂OH CH₃COOCH₃CH₂CH₂ + H₂O

IV. ĐIỀU CHẾ

Câu hỏi: Khi để các loại rượu có độ cồn thấp (rượu vang, rượu mơ, rượu sâm panh,…) tiếp xúc với không khí, sau một thời gian thì các loại rượu này có vị chua. Hãy giải thích.

Giải nhanh:

Vì rượu đã bị oxi hóa, tạo ra acetic acid và chính acetic là nguyên nhân tạo ra vị chua của rượu. 

C₂H₅OH + O₂ CH₃COOH + H₂O

V. ỨNG DỤNG

Câu hỏi: Em hãy tìm hiểu và trình bày trước lớp cách làm giấm từ quả chín hoặc từ tinh bột.

Giải nhanh:

1. Nguyên liệu làm giấm chuối

- 3 quả chuối tiêu chín

- Một nửa chén rượu gạo 30 – 35 độ

- 2 muỗng đường

- 1 lọ thủy tinh, 1 miếng vải xô

- 1 lít nước sôi để nguội

- 1 trái dừa 

2. Cách làm 

- Bước 1: Sơ chế nguyên liệu

+ Chuối tiêu chín đem bóc vỏ, rồi thái thành miếng dày khoảng 0,5cm.

+ Bình thủy tinh đem rửa sạch và tráng qua nước nóng, dừa chặt ra lấy phần nước.

- Bước 2: Làm nước giấm
+ Bỏ đường vào chén con sau đó đổ 1 lít nước sôi để nguội vào dùng muỗng hòa tan đường.

+ Đổ rượu gạo vào bình thủy tinh, tiếp tục chắt phần nước vừa hòa tan vào trong bình, đổ phần nước dừa vào. Cuối cùng bỏ thêm chuối đã thái vào rồi dùng miếng vải xô đậy kín bình để từ 3-5 ngày.

- Bước 3: Canh nước giấm

+ Sau thời gian ủ khoảng 5 ngày bạn sẽ mở nắp ra kiểm tra, bạn sẽ thấy bình giấm lên men, có lớp màng mỏng ở bên trên đó là con giấm còn phần nước giấm ở dưới sẽ rất trong.

+ Tiếp tục đậy nắp vải xô lại ủ thêm 1 tuần nữa là nước giấm sẽ vừa chua và bạn đã có giấm để dùng. Bạn mở nắp bình giấm ra dùng muỗng gạt bỏ lớp màng phía trên và múc giấm ra một chiếc chén khác, lấy phần giấm này để nấu ăn.

- Bước 4: Gây giấm mới

Trường hợp nếu như bạn muốn gây thêm giấm thì bạn múc bớt giấm ra ngoài lưu ý giữ lại phần xác chuối, giữ lại con giấm trong hũ. Sau đó hòa thêm nước giấm với tỷ lệ 1 cốc rượu trắng, 2 muỗng đường, 2 cốc nước hòa tan chúng với nhau rồi đổ thêm vào bình giấm và đậy nắp bằng vải xô lại trong 1 tuần 

- Bước 5: Thành phẩm

Múc giấm ra chén lọc qua màng lọc để loại bỏ lớp màng và dùng để nấu liền hoặc bỏ vào hũ nhỏ để dùng dần.