Phản ứng giữa CH3COONa (natri axetat) và NaOH (natri hiđroxit) là phản ứng trao đổi. Đây là một trong những phản ứng hóa học cơ bản mà học sinh phải học trong chương trình hóa học trung học cơ sở.
1. Tính chất CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3:
Phản ứng giữa CH3COONa (natri axetat) và NaOH (natri hiđroxit) là phản ứng trao đổi. Đây là một trong những phản ứng hóa học cơ bản mà học sinh phải học trong chương trình hóa học trung học cơ sở. Kết quả của phản ứng là CH4 (metan) và Na2CO3 (natri cacbonat).
Phản ứng hóa học được viết như sau:
CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3
Trong phản ứng này, CH3COONa (natri axetat) và NaOH (natri hydroxit) sẽ tương tác để tạo ra CH4 (metan) và Na2CO3 (natri cacbonat). Cụ thể, ion natri (Na+) từ natri axetat sẽ kết hợp với natri hydroxit (NaOH) để tạo thành Na2O (natri oxit), trong khi ion axetat (CH3COO-) sẽ kết hợp với ion hydro (OH-) để tạo ra nước (H2O). Sau đó, Na2O sẽ phản ứng với CO2 (cacbon đioxit) trong không khí để tạo ra Na2CO3 (natri cacbonat) và CH4 (mêtan).
Trong phản ứng này, CH3COONa và NaOH đều là chất rắn, còn CH4 và Na2CO3 đều là chất lỏng. Tuy nhiên, nếu áp suất và nhiệt độ tăng lên, chất lỏng có thể chuyển thành khí. Điều này cũng cho thấy sự ảnh hưởng của các yếu tố vật lý đến quá trình phản ứng hóa học.
Phản ứng giữa CH3COONa và NaOH là một ví dụ về phản ứng trao đổi, trong đó các chất trao đổi vị trí của các ion để tạo ra các sản phẩm khác. Ngoài ra, phản ứng này còn thể hiện tính chất của các chất trong phản ứng, bao gồm cả tính chất hóa học và tính chất vật lý. Ví dụ, CH3COONa là chất rắn và hòa tan trong nước, trong khi NaOH là chất rắn và cũng hòa tan trong nước. Trong khi đó, CH4 là chất khí không màu, không mùi, không độc còn Na2CO3 là chất lỏng không màu có tính kiềm. Tính chất của các chất này sẽ ảnh hưởng đến các ứng dụng của phản ứng trong các lĩnh vực khác nhau.
Phản ứng này cũng có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, kể cả trong sản xuất hóa chất, sản xuất khí đốt và xử lý nước thải. Do đó, nó là một phản ứng quan trọng trong lĩnh vực hóa học và có nhiều ứng dụng thực tế. Đồng thời, việc hiểu rõ tính chất, quá trình phản ứng của CH3COONa và NaOH còn giúp chúng ta vận dụng chúng vào hoạt động thực tiễn, cũng như đưa ra những ứng dụng mới trong các lĩnh vực khoa học kỹ thuật. nghệ.
2. Điều kiện xảy ra phản ứng CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3:
Phản ứng hóa học CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3 là một trong những phản ứng trao đổi muối với kiềm và là phản ứng khử. Để phản ứng trên xảy ra cần thoả mãn các điều kiện cụ thể sau:
2.1. Điều kiện nhiệt độ:
Phản ứng diễn ra ở nhiệt độ cao, thường từ 300 đến 400 độ C. Nhiệt độ này làm cho phản ứng diễn ra nhanh hơn và sản phẩm được tạo ra trong thời gian ngắn hơn. Điều này đặc biệt quan trọng khi sản xuất các sản phẩm hóa chất trên quy mô lớn.
2.2. Điều kiện áp suất:
Áp suất phải đủ lớn để đẩy phản ứng đến sản phẩm, thường là từ 1 đến 10 atm. Áp suất cao cũng làm cho phản ứng diễn ra nhanh hơn vì nó làm tăng sự va chạm giữa các phân tử và ion trong phản ứng. Tuy nhiên, áp suất quá cao có thể làm tăng chi phí sản xuất và gây nguy hiểm cho quá trình sản xuất.
2.3. Điều kiện xúc tác:
Phản ứng cần có sự có mặt của chất xúc tác để tăng tốc độ phản ứng và đảm bảo hiệu suất của quá trình. Thông thường, chất xúc tác được sử dụng là một oxit kim loại như NiO hoặc CuO. Chất xúc tác giúp tăng tốc độ phản ứng và giảm nhiệt độ cần thiết cho phản ứng diễn ra. Ngoài ra, chất xúc tác kéo dài tuổi thọ của vật liệu và giảm hao mòn thiết bị trong quá trình sản xuất.
2.4. Tỷ lệ hỗn hợp điều kiện:
Phải cân bằng tỉ lệ hỗn hợp giữa CH3COONa và NaOH để đảm bảo phản ứng xảy ra hoàn toàn, không dư. Tỷ lệ hỗn hợp không phù hợp có thể dẫn đến sự phân hủy sản phẩm và sản phẩm không thể được tạo thành trong phản ứng. Tuy nhiên, việc điều chỉnh tỷ lệ trộn có thể làm tăng chi phí sản xuất.
Với điều kiện trên có thể xảy ra phản ứng CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3. Hiểu được những điều kiện này rất quan trọng trong việc nghiên cứu và sản xuất các sản phẩm hóa học. Tuy nhiên, việc tối ưu hóa những điều kiện này không phải là vấn đề đơn giản và cần nhiều nghiên cứu cũng như kinh nghiệm.
3. Ứng dụng của phản ứng CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3:
Phản ứng hóa học CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3 là phản ứng quan trọng và có nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Dưới đây là một số ứng dụng của phản ứng này:
Sản xuất metan: Trong phản ứng, metan (CH4) được sản xuất. Khí mê-tan là một nguyên liệu quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm sản xuất nhiên liệu, sản xuất phân bón và điện lạnh. Đặc biệt, khí metan còn được sử dụng để sản xuất điện và nhiên liệu cho động cơ xe cộ.
– Sản xuất xút tro: Natri cacbonat (Na2CO3) được tạo ra trong phản ứng và được sử dụng để sản xuất xút tro. Soda tro là nguyên liệu quan trọng trong sản xuất thủy tinh, xi mạ và các sản phẩm hóa dầu. Ngoài ra, tro soda còn được dùng trong sản xuất giấy và dệt nhuộm.
Sử dụng trong sản xuất dược phẩm: CH3COONa được sử dụng trong sản xuất nhiều loại dược phẩm, bao gồm thuốc chống viêm và kháng sinh. Ví dụ, nó được sử dụng trong sản xuất aspirin, thuốc giảm đau và chống viêm.
Sử dụng trong quy trình xử lý nước: Natri cacbonat được sử dụng trong quy trình xử lý nước để tẩy trắng và làm sạch nước. Ngoài ra, nó còn được dùng để kiểm soát độ pH trong bể bơi và spa.
– Sử dụng trong sản xuất mỹ phẩm: Natri cacbonat và CH3COONa được sử dụng trong sản xuất mỹ phẩm, đặc biệt là sản phẩm chăm sóc da. Chúng được sử dụng để tạo ra các sản phẩm tẩy tế bào chết và tẩy trang.
Sử dụng trong công nghiệp thực phẩm: Natri cacbonat được dùng làm chất bảo quản trong sản xuất thực phẩm. Nó cũng được sử dụng để làm bột nở cho bánh mì và bánh ngọt.
– Sử dụng trong sản xuất thuốc nhuộm và sơn: Natri cacbonat và CH3COONa được sử dụng trong sản xuất thuốc nhuộm và sơn. Chúng được sử dụng để điều chỉnh độ pH và làm cho các sắc tố ổn định hơn và đồng nhất về màu sắc.
Phản ứng CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3 đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực khác nhau và được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất và công nghiệp. Hiểu ứng dụng của phản ứng này là rất quan trọng để tận dụng tối đa các sản phẩm của nó.
Ngoài ra, phản ứng này còn được sử dụng trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học và giáo dục. Nó được dùng làm ví dụ để giải thích phản ứng hóa học và cách ứng dụng nó trong thực tế.
Trên đây là một số ứng dụng của phản ứng CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3. Phản ứng này có nhiều ứng dụng quan trọng và đóng vai trò quan trọng trong sản xuất và công nghiệp.
4. Bài tập áp dụng:
Câu 1. Cho các chất sau: ZnO, Na2SO4, NaOH, K2CO3, Ag, Fe. Số chất phản ứng được với dung dịch axit axetic là
MỘT.1.
B.2.
C.3.
D.4.
TRẢ LỜI DỄ DÀNG
Câu 2: Phản ứng hóa học đặc trưng của metan là:
A. Phản ứng thế.
B. Phản ứng cộng.
C. Phản ứng oxi hóa – khử.
D. Phản ứng phân hủy.
Đáp án A
Câu 3. Tính chất vật lý cơ bản của metan là:
A. Chất lỏng, không màu, tan trong nước
B. Chất khí không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, ít tan trong nước
C. Khí không màu, tan trong nước
D. Khí không màu, không mùi, nặng hơn không khí, ít tan trong nước
Câu trả lời là không
Câu 4: Trong phòng thí nghiệm có thể thu khí CH4 bằng cách:
A. Đẩy khí (bình trên)
B. Chống axit
C. Đẩy nước (úp ngược chai)
D. Đế đẩy
ĐÁP ÁN C
Câu 5: Để chứng minh sản phẩm của phản ứng cháy giữa metan và oxi có tạo thành khí cacbonic hay không, ta cho vào ống nghiệm chất nào sau đây?
A. Nước cất
B. Nước vôi trong
C. Nước mặn
D. Viên Thuốc Tím
Câu trả lời là không
Câu 6: Điều kiện để xảy ra phản ứng giữa metan và clo là:
A. Có bột sắt làm chất xúc tác
B. Có axit làm xúc tác
C. Có nhiệt độ
D. Có ánh sáng
TRẢ LỜI DỄ DÀNG
Câu 7: Dẫn khí metan và khí clo vào một ống nghiệm đặt dưới ánh sáng. Sau đó, cho mẩu giấy quỳ tím ẩm vào ống nghiệm. Các hiện tượng quan sát được là:
A. Quỳ tím chuyển sang màu xanh
B. Quỳ tím bị mất màu
C. Quỳ tím chuyển sang màu đỏ
D. Quỳ tím không đổi màu
ĐÁP ÁN C
Câu 8: Đốt cháy hoàn toàn 3,4 gam hỗn hợp CH4 và H2 thu được 11,2 lít hơi H2O (đktc). Thành phần phần trăm khối lượng của mỗi khí trong hỗn hợp ban đầu là:
A. 90% CH4 và 10% H2
B. 60% CH4 và 40% H2
C. 94,12% CH4 và 5,88% H2
D. 91,12% CH4 và 8,88% H2
ĐÁP ÁN C
Câu 9. Khi clo hóa một ankan có công thức phân tử C6H14 chỉ thu được 2 sản phẩm thế monoclo. Danh pháp IUPAC của ankan đó là:
A.2,2-đimetylbutan.
B.2-metylpentan.
Cn-hexan.
D.2,3-đimetylbutan.
TRẢ LỜI DỄ DÀNG
Câu 10. Tính chất vật lý cơ bản của metan là:
A. Chất lỏng, không màu, tan trong nước
B. Chất khí không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, ít tan trong nước
C. Khí không màu, tan trong nước
D. Khí không màu, không mùi, nặng hơn không khí, ít tan trong nước
Câu trả lời là không
Câu 11. Chọn phát biểu đúng? Chọn câu phát biểu đúng?
A. Chất béo là este của glixerol với axit.
B. Chất béo là este của glixerol với axit vô cơ.
C. Chất béo là este của glixerol với axit béo
D. Chất béo là este của ancol với axit béo.
ĐÁP ÁN C
Câu 12. Cho dung dịch axit axetic có nồng độ a% tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH có nồng độ 20%, thu được dung dịch muối có nồng độ 20,5%. Hãy tính a.
MỘT.15%
sinh 20%
C. 25%
mất 30%
TRẢ LỜI DỄ DÀNG
