Giải chi tiết khoa học tự nhiên 9 KNTT bài 27 Acetic acid

KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: 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? 

Bài làm chi tiết:

Acetic acid (CH₃COOH) đã tạo nên vị chua của giấm. 

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.

Bài làm chi tiết:

Acetic acid (CH₃COOH) có:

- Công thức phân tử: C₂H₄O₂

- Công thức cấu tạo:

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

Bài làm chi tiết:

Chọn đáp án C.

HCOOH có tính chất hóa học đặc trưng giống acetic acid là vì chúng đều có nhóm -COOH.

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.

Bài làm chi tiết:

1. Tính chất hóa học của acetic acid:

- Làm quỳ tím đổi sang màu đỏ.

- Phản ứng với kim loại, giải phóng khí H₂.

- Phản ứng với oxide kim loại tạo muối và nước.

- Phản ứng với base tạo muối và nước.

- Phản ứng với muối của acid yếu hơn.

2. - Phản ứng với chất chỉ thị: 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: acid phản ứng với kim loại hoạt động hóa học mạnh tạo muối và khí hydrogen.

Phương trình hóa học: Mg + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Mg + H₂↑

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

PTHH: CuO + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Cu + H₂O

- Phản ứng với base: làm mất màu hồng của dung dịch ban đầu do acid phản ứng với base tạo muối.

PTHH: CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

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

PTHH: 2CH₃COOH + CaCO₃ → (CH₃COO)₂Ca + CO₂↑ + H₂

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.

Bài làm chi tiết:

Vì trong giấm ăn có acetic acid (CH₃COOH). Khi cho acid acetic vào ấm đun nước, acid acetic sẽ phản ứng với CaCO₃ có trong lớp cặn, lớp cặn ban đầu sẽ bị tan đi và có khí CO₂ bay ra. 

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

Vì vậy, có thể loại bỏ lớp cặn bám đáy và thành ấm bằng giấm ăn.

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).

Bài làm chi tiết:

Acetic acid có thể tác dụng được với những chất: Zn, KOH, ZnO, MgCO₃

PTHH:

Zn + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Zn + H₂↑

KOH + CH₃COOH → CH₃COOK + H₂O

ZnO + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Zn + H₂O

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?

Bài làm chi tiết:

Dấu hiệu: có một chất lỏng không màu, có mùi thơm nhẹ được tạo ra khi phản ứng kết thúc. 

PTHH: 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.

Bài làm chi tiết:

PTHH:

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.

Bài làm chi tiết:

Sau một thời gian tiếp xúc với không khí, các loại rượu này có vị chua vì rượu đã bị oxi hóa, tạo ra acetic acid và đây là nguyên nhân tạo ra vị chua của rượu. 

PTHH: 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.

Bài làm chi tiết:

Ví dụ hướng dẫn làm giấm bằng táo

1. Nguyên liệu làm giấm táo

- 700ml giấm gạo

- 1 chén đường phèn

- 1 lọ thủy tinh

2. Cách làm 

- Bước 1: Sơ chế nguyên liệu

+ Táo mua về rửa sạch và ngâm với nước muối từ 15 - 30 phút.

+ gọt bỏ phần cuống táo và ngâm táo trong nước đá lạnh vài phút rồi cắt táo thành những miếng vừa ăn.

- Bước 2: Ngâm giấm

+ Xếp lần lượt một lớp táo rồi lớp đường vào hũ cho đến khi hết táo. Sau đó, cho giấm gạo vào.

+ Dùng nắp đậy kín miệng hũ và đặt ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh chỗ ẩm thấp. 

- Bước 3: Thành phẩm

Sau 2 tuần ngâm, bạn lọc phần bã lấy phần nước trong là cơ thể sử dụng được.