Phản ứng: HCOOH + Cu(OH)2 → Cu2O + CO2 + H2O

1. Phương trình phản ứng HCOOH + Cu(OH)2 → Cu2O + CO2 + H2O:

2Cu(OH)₂ + HCOOH → CO₂ + Cu₂O ↓ + 3H₂O

Điều kiện phản ứng: Nhiệt độ.

Dung dịch tạo kết tủa Cu(OH)₂ sau khi cho axit fomic đun nóng nhẹ vào tạo kết tủa đỏ gạch Cu₂O.

2. Phương trình rút gọn của HCOOH + Cu(OH)2 → Cu2O + CO2 + H2O:

Phương trình rút gọn của phản ứng hóa học giữa axit formic (HCOOH) và hydroxit đồng (II) (Cu(OH)2) để tạo ra oxit đồng (I) (Cu2O), carbon dioxide (CO2) và nước (H2O) là:

2HCOOH + Cu(OH)2 → Cu2O + 2CO2 + 3H2O

3. Bài tập vận dụng liên quan:

Cách cân bằng phương trình HCOOH + Cu(OH)2 → Cu2O + CO2 + H2O:

Để cân bằng phương trình hóa học HCOOH + Cu(OH)2 → Cu2O + CO2 + H2O, ta sẽ làm theo các bước sau đây:

Bước 1: Xác định số nguyên tử các nguyên tố trong mỗi phần tử trước và sau phản ứng.

HCOOH: 1 nguyên tử C, 2 nguyên tử O, 2 nguyên tử H Cu(OH)2: 1 nguyên tử Cu, 2 nguyên tử O, 2 nguyên tử H Cu2O: 2 nguyên tử Cu, 1 nguyên tử O CO2: 1 nguyên tử C, 2 nguyên tử O H2O: 2 nguyên tử H, 1 nguyên tử O

Bước 2: Bắt đầu cân bằng bằng cách điều chỉnh các hệ số phù hợp.

HCOOH + Cu(OH)2 → Cu2O + CO2 + H2O

Bằng cách xem xét số lượng nguyên tử các nguyên tố trong mỗi phần tử, ta có thể thấy rằng:

Phần tử O: 2O (trong HCOOH) + 2O (trong Cu(OH)2) = 3O (trong Cu2O) + 2O (trong CO2) + 1O (trong H2O)

Vì vậy, để cân bằng số nguyên tử O, ta cần thêm hệ số 3 trước Cu2O và hệ số 2 trước CO2:

HCOOH + Cu(OH)2 → 3Cu2O + 2CO2 + H2O

Tiếp theo, ta xem xét số nguyên tử H:

Phần tử H: 2H (trong HCOOH) + 2H (trong Cu(OH)2) = 4H (trong H2O)

Vì vậy, ta cần thêm hệ số 4 trước H2O:

HCOOH + Cu(OH)2 → 3Cu2O + 2CO2 + 4H2O

Cuối cùng, ta xem xét số nguyên tử Cu:

Phần tử Cu: 1Cu (trong Cu(OH)2) = 3Cu (trong Cu2O)

Vậy ta cần thêm hệ số 3 trước Cu(OH)2:

HCOOH + 3Cu(OH)2 → 3Cu2O + 2CO2 + 4H2O

Bây giờ phương trình đã được cân bằng.

Các mẹo để cân bằng phương trình hóa học chuẩn nhất HCOOH + Cu(OH)2 → Cu2O + CO2 + H2O:

Để cân bằng phương trình hóa học HCOOH + Cu(OH)2 → Cu2O + CO2 + H2O, bạn có thể làm theo các bước sau đây để cân bằng phương trình một cách chuẩn nhất:

Bước 1: Xác định số nguyên tử của các nguyên tố trong phương trình.

H: 2 nguyên tử (trên cả hai bên) C: 1 nguyên tử (trên cả hai bên) O: 4 nguyên tử (2 nguyên tử từ HCOOH và 2 nguyên tử từ Cu(OH)2)

Bước 2: Cân bằng các nguyên tố không liên quan trước.

Trong trường hợp này, chỉ có nguyên tố C cần được cân bằng. Ta thấy rằng cả hai bên của phương trình đều có 1 nguyên tử C, nên nguyên tố C đã được cân bằng.

Bước 3: Cân bằng nguyên tố O bằng cách thêm các hệ số ngoại số vào các chất có chứa nguyên tố O.

Bên trái: 2 nguyên tử O từ HCOOH và 2 nguyên tử O từ Cu(OH)2, tổng cộng là 4 nguyên tử O. Bên phải: 2 nguyên tử O từ CO2 và 1 nguyên tử O từ H2O, tổng cộng là 3 nguyên tử O.

Để cân bằng số nguyên tử O, ta cần thêm hệ số ngoại số 2 trước CO2:

HCOOH + Cu(OH)2 → Cu2O + 2CO2 + H2O

Bước 4: Cân bằng số nguyên tử H bằng cách thêm các hệ số ngoại số vào các chất có chứa nguyên tử H.

Bên trái: 2 nguyên tử H từ HCOOH và 2 nguyên tử H từ Cu(OH)2, tổng cộng là 4 nguyên tử H. Bên phải: 2 nguyên tử H từ H2O.

Để cân bằng số nguyên tử H, ta cần thêm hệ số ngoại số 4 trước H2O:

HCOOH + Cu(OH)2 → Cu2O + 2CO2 + 4H2O

Bước 5: Kiểm tra lại phương trình để đảm bảo rằng số nguyên tử của các nguyên tố và nguyên tử phân tử đã được cân bằng.

Bên trái: 1 nguyên tử C, 2 nguyên tử H, 4 nguyên tử O, 1 nguyên tử Cu. Bên phải: 2 nguyên tử

Cách giải phương trình HCOOH + Cu(OH)2 → Cu2O + CO2 + H2O:

Đây là một phản ứng oxi-hoá khử trong đó axit formic (HCOOH) oxi-hoá thành CO2 và nước, trong khi Cu(OH)2 bị khử thành Cu2O. Dưới đây là cách giải phương trình:

Bước 1: Xác định các nguyên tử và cân bằng phần tử oxi-hoá Trong HCOOH, ta có:

• Nguyên tử carbon (C): 1
• Nguyên tử oxi (O): 2
• Nguyên tử hydro (H): 2

Trong Cu(OH)2, ta có:

• Nguyên tử đồng (Cu): 1
• Nguyên tử oxi (O): 2
• Nguyên tử hydro (H): 2

Bước 2: Cân bằng các nguyên tử hydro bằng cách thêm hệ số phía trước các phân tử hoặc ion chứa hydro Phương trình ban đầu: HCOOH + Cu(OH)2 → Cu2O + CO2 + H2O

Ta thấy rằng số nguyên tử hydro không cân bằng, vì vậy ta cần điều chỉnh nó bằng cách thêm hệ số phía trước phân tử nước (H2O).

Phương trình sau khi cân bằng số nguyên tử hydro: HCOOH + Cu(OH)2 → Cu2O + CO2 + 2H2O

Bước 3: Cân bằng các nguyên tử oxi bằng cách thêm hệ số phía trước các phân tử hoặc ion chứa oxi Phương trình hiện tại: HCOOH + Cu(OH)2 → Cu2O + CO2 + 2H2O

Ta thấy rằng số nguyên tử oxi không cân bằng. Để cân bằng số nguyên tử oxi, ta cần điều chỉnh hệ số phía trước phân tử CO2.

Phương trình sau khi cân bằng số nguyên tử oxi: HCOOH + Cu(OH)2 → Cu2O + 2CO2 + 2H2O

Bước 4: Kiểm tra lại các nguyên tử carbon Trong phương trình đã cân bằng, có 1 nguyên tử carbon ở mỗi bên.

Phương trình cuối cùng cân bằng là: HCOOH + Cu(OH)2 → Cu2O + 2CO2 + 2H2O

Ví dụ 1: Có 3 lọ mất nhãn chứa các dung dịch sau: HCOOH, CH₃COOH, C₂H₅OH. Dùng hóa chất nào để phân biệt các dung dịch trên?

A. dd AgNO₃/NH₃      B. NaOH

C. Na      D. Cu(OH)₂/OH^–

Đáp án D

Hướng dẫn giải:

HCOOH: xuất hiện kết tủa đỏ gạch (Cu₂O)

CH₃COOH: Cu(OH)₂ bị hòa tan thành dung dịch màu xanh

C₂H₅OH: ko hiện tượng

Ví dụ 2: Có 5 bình mất nhãn chứa các dung dịch: dung dịch HCOOH, dd CH₃COOH, ancol etylic, glixerol và CH₃CHO. Dùng hóa chất nào để nhận biết được cả 5 dung dịch trên?

A. AgNO₃/NH₃, quỳ tím

B. Cu(OH)₂, Na₂CO₃

C. nước brom, quỳ tím

D. AgNO₃/NH₃, Cu(OH)₂

Đáp án D

Hướng dẫn giải:

Khi cho AgNO₃/NH₃ vào thì thấy ống nghiệm nào có kết tủa Ag màu trắng xám thì là chứa HCOOH và CH₃CHO. Như vậy chia được thành 2 nhóm để phân biệt, nhóm 1: HCOOH và CH₃CHO còn nhóm 2 gồm ancol etylic, glixerol, CH₃COOH.

Sau đó cho Cu(OH)₂ vào :

– Nhóm 1: thì thấy Cu(OH)₂ tan ra và thấy dung dịch sau phản ứng có màu xanh là dung dịch HCOOH còn ống nghiệm kia không có hiện tượng gì là CH₃CHO.

– Nhóm 2: Khi cho Cu(OH)₂ thì thấy dd sau phản ứng tạo phức màu xanh là chứa glixerol, dung dịch sau pư có màu xanh nhạt là CH₃COOH, ống nghiệm còn lại không có hiện tượng gì là ancol etylic.

Bản chất của các chất tham gia phản ứng

Bản chất của HCOOH (Axit fomic)

– Trong phản ứng trên HCOOH là chất khử.

– HCOOH có chứa nhóm chức của andehit -CHO nên khi tác dụng với Cu(OH)₂ đun nóng sẽ cho kết tủa Cu₂O màu đỏ gạch.

Bản chất của Cu(OH)₂ (Đồng hidroxit)

– Trong phản ứng trên Cu(OH)₂ là chất oxi hoá.

– Cu(OH)₂ có đầy đủ tính chất của một hidroxit không tan tác dụng được với nhóm chức andehit -CHO.

Kiến thức về axit cacboxylic

Tính chất vật lý

– Ở ĐK thường các axit cacboxylic đều là những chất lỏng hoặc rắn.

– Nhiệt độ sôi tăng theo chiều tăng M và cao hơn các ancol có cùng M: nguyên nhân là do giữa các phân tử axit cacboxylic có liên kết hiđro bền hơn liên kết hidro giữa các phân tử ancol.

Tính chất hóa học

a.Tính axit

– Trong dung dịch, axit cacboxylic phân li thuận nghịch: CH₃COOH ⇔ H⁺ + CH₃COO^–

Dung dịch axit cacboxylic làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ

– Tác dụng với bazơ, oxit bazơ tạo thành muối và nước:

CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

2CH₃COOH + ZnO → (CH₃COO)₂Zn + H₂O

– Tác dụng với muối:

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

– Tác dụng với kim loại trước hiđro: 2CH₃COOH + Zn → (CH₃COO)₂Zn + H₂

b. Phản ứng thế nhóm –OH:

Phản ứng giữa axit và ancol được gọi là phản ứng este hóa.

RCOOH + R’OH ⇔ RCOOR’ + H₂O

Phản ứng thuận nghịch, xúc tác H₂SO₄ đặc.

Điều chế

a.Phương pháp lên men giấm:

C₂H₅OH + O₂ → CH₃COOH + H₂O

b.Oxi hóa anđehit axetic:

2CH₃CHO + O₂ → 2CH₃COOH

c.Oxi hóa ankan:

2R-CH₂-CH₂-R’ + 5O₂ → 2RCOOH + 2R’COOH + 2H₂O

VD: CH₃CH₂CH₂CH₃ + 5O₂ → 4CH₃COOH + 2H₂O

d.Từ metanol:

CH₃OH + CO → CH₃COOH

Bài tập vận dụng 

Câu 1. Sử dụng hóa chất nào dưới đây để nhận biết 2 dung dịch mất nhãn HCOOH và CH₃COOH

A. dung dịch AgNO₃/NH₃

B. quỳ tím

C. Na₂CO₃ 

D. NaOH

Lời giải:

Đáp án: A

Câu 2.  Để phân biệt ancol etylic và axit axetic, ta dùng hóa chất nào sau đây:

A. Na

B. Dung dịch AgNO₃

C. CaCO₃

D. Dung dịch NaCl

Lời giải:

Đáp án: A

Câu 3. Trong các dung dịch sau: Fructozơ, glixerol, saccarozo, ancol etylic và tinh bột. Số dung dịch phản ứng được Cu(OH)₂ ở nhiệt độ thường là:

A. 4

B. 5

C. 3

D. 1

Lời giải:

Đáp án: C