Phản ứng: CH3COOC2H5 + H2O → CH3COOH + C2H5OH

1. Tính chất phản ứng của CH3COOC2H5 và H2O: 

Trong phản ứng này, CH3COOC2H5 (Etyl axetat) và H2O (Nước) tác dụng với nhau để tạo thành CH3COOH (Axit axetic) và C2H5OH (Etanol). Đây là một phản ứng thủy phân, nghĩa là nó xảy ra khi một chất hóa học tương tác với nước để tách các nhóm chức từ phân tử của nó. Trong trường hợp này, nhóm axetat (CH3COO-) trong CH3COOC2H5 được thay thế bằng một nhóm hydroxyl (-OH) từ nước để tạo ra axit axetic và etanol.

Phản ứng được mô tả bởi phương trình hóa học: CH3COOC2H5 + H2O → CH3COOH + C2H5OH

Trong đó, CH3COOC2H5 và H2O là các chất tham gia (reactant), còn CH3COOH và C2H5OH là các sản phẩm (product) của phản ứng. Phản ứng này có thể được sử dụng trong quá trình sản xuất axit axetic và etanol. Đặc biệt, phản ứng này được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm để sản xuất hương vị và mùi thơm như vanilin và axit béo.

Cơ chế của phản ứng này là quá trình tách nhóm ester khỏi phân tử este và tạo thành hai sản phẩm mới. Quá trình này yêu cầu sự tương tác giữa nhóm ester và nhóm hydroxyl trong nước. Sự tương tác này tạo ra một cặp ion, trong đó ion hydroxyl kết hợp với nhóm ester để tạo thành axit cacboxylic, trong khi ion hydronium (H3O+) kết hợp với nhóm alkyl để tạo thành cồn.

Trong tự nhiên, phản ứng thủy phân này xảy ra khi các trái cây và rượu được lưu trữ trong điều kiện ẩm ướt, do đó tạo ra mùi hương và vị mới. Tuy nhiên, trong ngành công nghiệp, quá trình thủy phân này được thực hiện trong điều kiện kiểm soát để tạo ra các sản phẩm chất lượng cao.

2. Điều kiện xảy ra phản ứng CH3COOC2H5 + H2O → CH3COOH + C2H5OH:

Phản ứng hóa học trong hầu hết các trường hợp đều phải đáp ứng một số điều kiện nhất định để có thể xảy ra. Đối với phản ứng CH3COOC2H5 + H2O → CH3COOH + C2H5OH, cũng không phải là ngoại lệ. Dưới đây là một số điều kiện cần thiết để phản ứng này có thể diễn ra.

2.1. Sự hiện diện của xúc tác axit hoặc bazơ: 

Điều kiện đầu tiên để phản ứng trên có thể diễn ra là phải có sự hiện diện của xúc tác axit hoặc bazơ. Xúc tác này sẽ giúp tăng tốc độ phản ứng bằng cách giảm năng lượng hoạt hóa cần thiết để phản ứng diễn ra.

2.2. Nhiệt độ phải đủ cao:

Để kích thích phản ứng diễn ra, nhiệt độ phải đủ cao. Trong trường hợp này, nhiệt độ cần thiết để phản ứng xảy ra là khoảng từ 60 đến 100 độ C.

2.3. Sự hiện diện của nước:

Cần có sự hiện diện của nước để phản ứng diễn ra. Trong trường hợp này, phản ứng này thường được thực hiện trong môi trường nước.

Nếu các điều kiện trên được đáp ứng đầy đủ, thì phản ứng trên sẽ diễn ra để tạo ra sản phẩm CH3COOH và C2H5OH. Việc hiểu rõ các điều kiện này sẽ giúp chúng ta có thể áp dụng phản ứng này một cách hiệu quả hơn trong các ứng dụng thực tế.

3. Ứng dụng của phản ứng CH3COOC2H5 + H2O → CH3COOH + C2H5OH: 

Phản ứng thủy phân este axetic CH3COOC2H5 + H2O → CH3COOH + C2H5OH là một phản ứng hóa học quan trọng với rất nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Đây là một phản ứng phổ biến trong ngành công nghiệp và trong đời sống hàng ngày.

Trong ngành sản xuất rượu, phản ứng thủy phân este axetic được sử dụng để sản xuất ethanol và axit axetic. Ethanol là một thành phần chính trong rượu, xăng ethanol, và nhiều sản phẩm khác. Axit axetic được sử dụng trong sản xuất chất tẩy rửa, chất diệt khuẩn và nhiều sản phẩm khác. Vì vậy, phản ứng này đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất các sản phẩm tiêu dùng hàng ngày.

Trong sản xuất giấy, phản ứng thủy phân este axetic được sử dụng để sản xuất axit axetic. Axit axetic là một chất tẩy trắng giấy hiệu quả. Nó được sử dụng để loại bỏ các chất gây ô nhiễm và làm cho giấy trắng sáng hơn. Ngoài ra, phản ứng này còn được sử dụng để sản xuất các chất phụ gia khác như chất dẻo, chất làm ẩm và chất bảo quản.

Ngoài ra, phản ứng thủy phân este axetic còn được sử dụng trong sản xuất thuốc và các sản phẩm y tế. Ethanol được sử dụng trong sản xuất một số loại thuốc và axit axetic được sử dụng trong sản xuất các thuốc khác. Nó cũng được sử dụng để sản xuất các chất bảo quản thực phẩm, chất làm dầy và chất tạo mùi.

Trong ngành thực phẩm, phản ứng thủy phân este axetic cũng được sử dụng để sản xuất một số chất bảo quản thực phẩm, chất làm dầy và chất tạo mùi. Nó cũng được sử dụng để tạo vị chua trong các sản phẩm thực phẩm như nước chấm, nước sốt và các loại dấm.

Ngoài các ứng dụng trên, phản ứng thủy phân este axetic còn có thể được sử dụng trong các lĩnh vực khác như sản xuất hóa chất, sản xuất nhựa và cao su. Đây là những lĩnh vực đóng vai trò quan trọng trong kinh tế và đời sống hàng ngày của chúng ta.

Tóm lại, phản ứng CH3COOC2H5 + H2O → CH3COOH + C2H5OH là một phản ứng quan trọng với rất nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau như sản xuất rượu, giấy, thuốc, thực phẩm, hóa chất, nhựa và cao su. Việc tìm hiểu về phản ứng này giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách sử dụng và ứng dụng của nó trong các lĩnh vực khác nhau.

4. Câu hỏi trắc nghiệm liên quan:  

Câu 1. Cho các este: C₆H₅OCOCH₃ (1); CH₃COOCH=CH₂ (2); CH₂=CH-COOCH₃ (3); CH₃-CH=CH-OCOCH₃ (4); (CH₃COO)₂CH-CH₃ (5)

Những este nào khi thủy phân không tạo ra ancol?

A. 1 , 2 , 4 , 5

B. 1 , 2 , 4

C. 1 , 2 , 3

D. 1 , 2 , 3 , 4 , 5

Câu 2. Este X mạch hở có công thức phân tử C₅H₈O₂, được tạo bởi một axit Y và một ancol Z. Vậy Y không thể là:

A. C₃H₅COOH.

B. CH₃COOH.

C. HCOOH.

D. C₂H₅COOH.

Câu 3. Có thể phân biệt HCOOCH₃ và CH₃COOC₂H₅ bằng:

A. CaCO₃.

B. AgNO₃.

C. H₂O.

D. Dung dịch Br₂

Câu 4. Để điều chế este của phenol, ta có thể dùng phản ứng giữa phenol với:

A. Axit cacboxylic

B. Anhiđrit axit

C. Halogenua axit

D. Anhiđrit axit hoặc halogenua axit

Câu 5. Xà phòng hóa 8,8 gam etyl axetat bằng 200 ml dung dịch NaOH 0,2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được chất rắn khan có khối lượng là (cho H = 1, C = 12, O = 16, Na = 23)

A. 3,28 gam

B. 10,4 gam

C. 8,56 gam

D. 8,2 gam

Câu 6. Cho 6 gam một este của axit cacboxylic no đơn chức và ancol no đơn chức phản ứng vừa hết với 100 ml dung dịch NaOH 1M. Tên gọi của este đó là

A. etyl axetat

B. Propyl fomat

C. Metyl fomat

D. Metyl axetat

Câu 7. Phản ứng sau đây dùng để điều chế este của phenol là sai:

A. phenol tác dụng với axit axetic có xúc tác axit sunfuric đậm đặc.

B. phenol tác dụng với clorua axit.

C. phenol tác dụng với bromua axit.

D. phenol tác dụng với anhiđrit axit

Câu 8. Thủy phân este E có công thức phân tử C₄H₈O₂ với xúc tác axit vô cơ loãng, thu được hai sản phẩm hữu cơ X, Y (chỉ chứa các nguyên tử C, H, O). Từ X có thể điều chế trực tiếp ra Y. Este E là:

A. propyl fomat.

B. etyl axetat.

C. isopropyl fomat.

D. metyl propionat.

Câu 9. Để điều chế phenyl axetat có thể dùng phản ứng nào sau đây?

A. CH₃COOH + C₆H₅OH → CH₃COOC₆H₅ + H₂O

B. CH₃OH + C₆H₅COOH → C₆H₅COOCH₃ + H₂O

C. (CH₃CO)₂O + C₆H₅OH → CH₃COOC₆H₅ + CH₃COOH

D. CH₃COOH + C₆H₅Cl → CH₃COOC₆H₅ + HCl

Câu 10. Cho các nhận định sau:

(a) Este có nhiệt độ sôi cao hơn ancol và thấp hơn axit cacboxylic có cùng số nguyên tử cacbon.

(b) Một số este có khả năng hòa tan tốt nhiều chất nên được dùng làm dung môi để tách, chiết chất hữu cơ, pha sơn, …

(c) Hiđro hóa hoàn toàn chất béo lỏng thu được chất béo rắn.

(d) Chất béo nhẹ hơn nước, không tan trong nước nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ.

(e) Dầu mỡ để một thời gian dài ngoài không khí vẫn an toàn khi sử dụng.

Số nhận định đúng là:

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Câu 11. Hãy chọn định nghĩa đúng trong các định nghĩa sau:

A. Este là những hợp chất hữu cơ trong phân tử có nhóm chức –COO- liên kết với gốc R và R’

B. Este là hợp chất sinh ra khi thế nhóm –OH trong nhóm COOH của phân tử axit bằng nhóm -OR’.

C. Este là sản phẩm phản ứng khi cho rượu tác dụng với axit cacboxylic

D. Este là sản phẩm phản ứng khi cho rượu tác dụng với axit.

Câu 12. Sản phẩm của phản ứng thủy phân CH₃COOC₂H₅ trong môi trường axit là

A. CH₃COC₂H₅ và H₂O.

B. CH₃CHO và C₂H₅OH.

C. CH₃OH và C₂H₅COOH.

D. CH₃COOH và C₂H₅OH.

Câu 13. Khi dẫn hơi rượu C₂H₅OH đi vào ống thủy tinh đựng bột CuO, có nút bằng bông trộn thêm bột CuSO₄ (không màu) rồi nung nóng thấy:

A. Bột CuO màu đen chuyển thành đỏ; bột CuSO₄ không đổi màu.

B. Bột CuO màu đen chuyển thành đỏ; bột CuSO₄ chuyển thành màu xanh.

C. Bột CuO màu đen không thay đổi; bột CuSO₄ không đổi màu

D. Không đổi màu