CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + H2O + CO2 là phản ứng trao đổi. Bài viết cung cấp đầy đủ thông tin về phương trình hóa học đã cân bằng, điều kiện của các chất phản ứng, hiện tượng xảy ra (nếu có),… Mời các bạn cùng tham khảo.
1. Phương trình phản ứng CH3COOH tác dụng với NaHCO3:
15CH3COOH + 10NaHCO3 → 10CH3COONa + 2H2O + 20CO2
– Một trong những phản ứng phổ biến xảy ra trong cuộc sống hàng ngày là phản ứng giữa axit axetic và natri bicacbonat. Axit axetic, còn được gọi là axit ethanoic hoặc giấm, là một axit hữu cơ yếu có công thức hóa học CH3COOH.
Natri bicacbonat hay còn gọi là muối nở là một chất rắn màu trắng có công thức hóa học là NaHCO3. Khi hai chất này được trộn lẫn với nhau, chúng sẽ trải qua phản ứng chuyển vị kép, nghĩa là các ion dương và âm trong chất phản ứng đổi chỗ cho nhau để tạo thành một hợp chất mới.
Các sản phẩm của phản ứng này là natri axetat, nước và carbon dioxide. Natri axetat là một loại muối có công thức hóa học CH3COONa. Nước là chất lỏng có công thức hóa học H2O. Carbon dioxide là một chất khí có công thức hóa học CO2.
Phản ứng này là một ví dụ về phản ứng trung hòa axit-bazơ, có nghĩa là axit và bazơ phản ứng tạo thành muối và nước. Nó cũng là một ví dụ về phản ứng tiến hóa khí, có nghĩa là một trong những sản phẩm là khí thoát ra khỏi dung dịch. Phản ứng này có thể được quan sát bằng sự hình thành bong bóng khi giấm và muối nở được trộn với nhau.
2. Phân tích phương trình phản ứng hóa học CH3COOH tác dụng với NaHCO3:
2.1. Điều kiện để CH3COOH phản ứng được với NaHCO3:
Phản ứng CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + H2O + CO2 là phản ứng trao đổi ion giữa axit axetic và natri bicacbonat, tạo ra muối natri axetat, nước và khí cacbonic. Để phản ứng này xảy ra, các điều kiện sau đây phải được đáp ứng:
– Nồng độ của axit axetic và natri bicacbonat phải đủ cao để có thể tạo ra dung dịch bão hòa hoặc gần bão hòa.
– Nhiệt độ của dung dịch phải cao hơn nhiệt độ phân hủy của natri bicacbonat, khoảng 50°C trở lên để khí cacbonic thoát ra khỏi dung dịch.
Áp suất của dung dịch phải thấp hơn áp suất bão hòa của khí cacbonic để khí không hòa tan trở lại vào dung dịch.
– Phải có chất xúc tác hoặc chất kích thích để tăng tốc độ phản ứng, chẳng hạn như chất kiềm hoặc chất oxy hóa.
2.2. Cách thực hiện phản ứng:
Để thực hiện phản ứng CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + H2O + CO2 các bạn cần chuẩn bị những dụng cụ và hóa chất sau:
– Ống nghiệm, giá ống nghiệm, bình nước, ống dẫn khí, que lửa.
– Dung dịch axit axetic (CH3COOH), natri bicacbonat (NaHCO3), dung dịch phenolphtalein.
Các bước thực hiện như sau:
– Đổ một lượng vừa đủ dung dịch axit axetic vào ống nghiệm, nhỏ vào ống nghiệm vài giọt dung dịch phenolphtalein. Lắc đều ống nghiệm cho dung dịch có màu hồng nhạt.
– Cho vào ống nghiệm một ít natri bicacbonat, lắc nhẹ ống nghiệm để phản ứng xảy ra. Quan sát hiện tượng và ghi kết quả.
– Cắm ống dẫn khí vào ống nghiệm, cắm đầu còn lại của ống dẫn khí vào bình nước. Đặt que lửa đã thắp sáng vào bể nước. Quan sát hiện tượng và ghi kết quả.
Kết quả:
– Khi cho natri hiđrocacbonat vào ống nghiệm có khí bay ra kèm theo tiếng rít. Dung dịch trong ống nghiệm mất màu hồng chuyển sang trong suốt. Điều này là do phản ứng trung hòa giữa axit axetic và natri bicacbonat tạo ra natri axetat (CH3COONa), nước (H2O) và carbon dioxide (CO2).
– Khi bạn đặt light stick vào trong bể nước, light stick sẽ tắt ngay lập tức. Điều này là do carbon dioxide không cháy được và không duy trì sự cháy của bugi.
2.3. Cách nhận biết phản ứng:
– Phản ứng xảy ra khi trộn dung dịch CH3COOH và dung dịch NaHCO3 hoặc khi cho NaHCO3 vào giấm ăn (dung dịch CH3COOH loãng).
– Phản ứng tạo ra khí CO2 bay lên, có thể thu được khí này bằng cách đốt cháy khí này với ngọn lửa đỏ hoặc cho khí này đi qua dung dịch nước vôi trong (Ca(OH)2) tạo thành kết tủa trắng CaCO3.
– Phản ứng cũng tạo ra natri axetat (CH3COONa) và nước (H2O). Ta có thể nhận biết muối này bằng cách cho dung dịch FeCl3 vào dung dịch phản ứng thấy tạo thành kết tủa Fe(OH)3 màu đỏ gạch. Có thể nhận biết nước bằng cách đo nhiệt độ của dung dịch sau phản ứng, nếu tăng nhiệt độ sẽ xuất hiện nước.
2.4. Cách cân bằng phương trình hóa học:
Để cân bằng phương trình CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + H2O + CO2 ta cần tìm hệ số của các chất phản ứng và sản phẩm sao cho số nguyên tử của mỗi nguyên tố bên trái bằng số nguyên tử của nguyên tố bên phải . Cách chính xác nhất để cân bằng phương trình là sử dụng phương pháp ion electron, trong đó chúng tôi xem xét các phản ứng oxi hóa khử xảy ra trong môi trường axit và bazơ một cách riêng biệt, sau đó cộng chúng lại với nhau để có được một phương trình hoàn chỉnh. Cụ thể chúng ta có các bước như sau:
– Xác định chất oxi hóa, chất khử: CH3COOH là chất oxi hóa, NaHCO3 là chất khử.
– Viết phương trình oxi hóa khử trong môi trường axit: CH3COOH + 2H+ + 2e- → CH3COO- + H2O (phản ứng oxi hóa) và NaHCO3 + H2O → Na+ + CO2 + 2OH- + 2e- (phản ứng khử).
– Cân bằng số electron cho 2 phương trình: phương trình oxi hóa nhân 2 và phương trình khử 1 ta được: 2CH3COOH + 4H+ + 4e- → 2CH3COO- + 2H2O và NaHCO3 + H2O → Na+ + CO2 + 2OH- + 2e -.
– Cộng 2 phương trình lại với nhau để nhường electron: ta được: 2CH3COOH + NaHCO3 → 2CH3COO- + Na+ + CO2 + H2O.
– Viết lại phương trình dưới dạng ion phân tử: ta được: CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + H2O + CO2.
2.5. Ứng dụng của phản ứng:
Phản ứng này có nhiều ứng dụng trong đời sống như:
– Tạo CO2 để nướng bánh ngọt, bánh quy, bánh mì và các sản phẩm từ bột mì. Khi nhiệt độ tăng lên, natri bicacbonat bị phân hủy tạo ra khí CO2 khiến bột nở ra và tạo ra các lỗ nhỏ trên sản phẩm.
Làm sạch vết bẩn trên kim loại, gốm sứ, thủy tinh và các bề mặt khác. Khi phun dung dịch axit axetic lên vết bẩn, phản ứng tạo ra CO2 và natri axetat, những chất này hòa tan chất bẩn và tẩy trắng vết bẩn.
– Là thuốc giảm đau, chống viêm và kháng khuẩn. Khi uống dung dịch axit axetic pha loãng, phản ứng tạo ra natri axetat và CO2 trong dạ dày. Natri axetat có tác dụng làm giảm độ axit của dịch vị, giảm cảm giác đau bụng, viêm loét. CO2 có tác dụng kích thích tiêu hóa và ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh.
2.6. Bản chất của các chất phản ứng:
– Tính chất của CH3COOH (Axit axetic): CH3COOH là một axit yếu thuộc nhóm axit monoprotic có thể phản ứng với hiđrocacbonat tạo ra axetat kim loại, nước và cacbonic tương ứng.
– Tính chất của NaHCO3 (Natri bicacbonat): NaHCO3 là muối axit nhưng thể hiện tính axit yếu nên phản ứng được với axit.
2.7. Tính chất hóa học của axit axetic:
Axit axetic CH3COOH (axit etanoic) là một axit hữu cơ, mạnh hơn axit cacbonic. Nó được hình thành bằng cách kết hợp nhóm metyl CH3 với carboxyl COOH.
Nhôm thụ động với axit axetic, vì khi phản ứng, nó tạo thành một màng nhôm oxit mỏng trên bề mặt, ngăn ngừa sự ăn mòn. Vì vậy, nhà sản xuất thường sử dụng thùng nhôm để đựng dung dịch này.
Axit axetic tác dụng với oxit bazơ và bazơ tạo thành muối và nước
CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
CH3COONa: (Natri axetat)
CH3COOH + CaO → (CH3COO)2Ca + H2O
– Axit axetic tác dụng với kim loại (đứng trước H) giải phóng H2
2CH3COOH + 2Na → 2CH3COONa + H2↑
– Axit axetic tác dụng với muối của axit yếu hơn
2CH3COOH + CaCO3 → (CH3COO)2C
– Phản ứng thế halogen thành gốc hiđrocacbon
Thay thế halogen thành gốc hydrocacbon ở nhiệt độ (90-100°C).
Cl2 + CH3COOH → ClCH2COOH + HCl
Axit axetic tác dụng với ancol tạo este và nước
Phản ứng với rượu để tạo ra este và nước. (xúc tác H2SO4 đặc, nóng)
CH3COOH + HO-C2H5 → CH3COOC2H5 + H2O
3. Bài tập liên quan:
Câu 1: Khi đun nóng axit axetic với ancol etylic có xúc tác axit sunfuric thu được chất lỏng không màu, mùi thơm, không tan trong nước, nổi trên mặt nước. Sản phẩm đó là
A. CH3Cl.
B. CH3COONa.
C. CH3COOC2H5.
D. C2H4.
Câu 2: Chất nào sau đây làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ?
A.CH3COOH.
B. CH3CH2OH.
C. CH2=CH2.
D. CH3CHO.
Câu 3: Trong công nghiệp, một lượng lớn axit axetic được điều chế bằng
A. Nhiệt phân CH4 sau đó làm lạnh nhanh
B. Lên men C2H5OH . dung dịch cồn
C. oxi hóa C2H6 với xúc tác và nhiệt độ thích hợp
D. oxi hóa C4H10 với xúc tác và nhiệt độ thích hợp
Câu 4: Hòa tan hoàn toàn 4,8 gam Mg trong dung dịch CH3COOH. Thể tích khí H2 thoát ra (ở đtc) là
A. 4,48 lít.
B. 1,12 lít.
C. 2,24 lít.
D. 3,36 lít.
Câu 5: Khi cho bột NaHCO3 vào dung dịch CH3COOH, hiện tượng xảy ra là
A. Chất rắn tan, có bọt khí
B. Hòa tan chất rắn
C. Chất rắn không tan, có bọt khí
D. Có kết tủa trắng
Câu 6: Axit axetic (CH3COOH) phản ứng được với tất cả các chất trong dãy nào sau đây?
A. Na, CuO, H2SO4
B. KOH, Na, BaCO3
C. KOH, Cu, KCl
D. Na, NaCl, CuO
4. Hướng dẫn giải:
Câu hỏi 1:
Đáp án: C. CH3COOC2H5
Câu 2:
Đáp án: A. CH3COOH
Câu 3:
Đáp án: D. oxi hóa C4H10 với xúc tác và nhiệt độ thích hợp
Câu 4:
Đáp số: A. 4,48 lít.
Câu 5:
Đáp án: A. Chất rắn tan, có bọt khí
Giải thích:
Khi cho bột NaHCO3 vào dung dịch CH3COOH, hiện tượng xảy ra là chất rắn tan, có bọt khí.
phương trình phản ứng
NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + H2O + CO2
Câu 6:
Đáp án: B. KOH, Na, BaCO3
Giải thích:
Loại đáp án A vì axit axetic không phản ứng với HCl.
Loại đáp án C vì axit axetic không phản ứng với Cu (kim loại sau H)
Loại đáp án D, axit axetic không phản ứng với NaCl
Vậy axit axetic (CH3COOH) có thể phản ứng với tất cả các chất trong dãy NaOH, Na, CaCO3
Đáp án B đúng:
Điều gì xảy ra trong phương trình hóa học?
CH3COOH + KOH → CH3COOK + H2O
CH3COOH + Na → CH3COONa + 1/2 H2
2CH3COOH + BaCO3 → (CH3COO)2Ba + CO2 + H2O
