Phản ứng Zn + CH3COOH hay Zn ra (CH3COO)2Zn hoặc CH3COOH ra (CH3COO)2Zn thuộc loại phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bài viết dưới đây cung cấp thông tin về Phản ứng hóa học Zn + CH3COOH → (CH3COO)2Zn + H2.
Mục lục bài viết
1. Phản ứng hóa học Zn + CH3COOH → (CH3COO)2Zn + H2:
Zn + CH3COOH → (CH3COO)2Zn + H2
Trong đó:
là kim loại kẽm (Zinc) ở trạng thái rắn.
CH3COOH là dung dịch axit axetic.
(CH3COO)2Zn là dung dịch muối kẽm axetat.
H2 là khí hydro.
Dưới đây là các điều kiện và hiện tượng nhận biết của phản ứng:
– Điều Kiện Phản Ứng: Không điều kiện. Phản ứng xảy ra ở điều kiện thông thường, không cần điều kiện đặc biệt như nhiệt độ hoặc áp suất cao.
– Cách Thực Hiện Phản Ứng:
+ Đưa kim loại kẽm Zn vào dung dịch axit axetic CH3COOH.
+ Quan sát sự thay đổi xảy ra.
– Hiện Tượng Nhận Biết Phản Ứng:
+ Kim loại Zn tan dần trong dung dịch axit axetic, tạo ra dung dịch muối kẽm axetat và khí hydro thoát ra.
+ Dung dịch muối kẽm axetat có thể làm cho dung dịch trở nên không màu hoặc có thể có màu nhạt.
+ Khí hydro thoát ra có thể được nhận biết thông qua sự cháy khi tiếp xúc với ngọn lửa, tạo ra nước (H2O) và có thể sự “pruh” khi thu được khí trong ống nghiệm
2. Ví dụ liên quan đến phản ứng hóa học
Ví dụ 1: Cho các chất sau: KHCO3, NaClO, CH3OH, Zn, Cu(OH)2, dung dịch Br2, CaCO3, C2H2. Số chất phản ứng axit axetic là:
A. 6 B. 7 C. 5 D. 8
Đáp án B
CH3COOH + KHCO3 → H2O + CO2 + CH3COOK
CH3COOH + NaClO → CH3COONa + HClO
CH3COOH + CH3OH ↔ H2O + CH3COOCH3
2CH3COOH + Zn → H2 + Zn(CH3COO)2
2CH3COOH + Cu(OH)2 → 2H2O + (CH3COO)2Cu
C2H2 + CH3COOH → CH3COOCHCH2
CaCO3 + 2CH3COOH → (CH3COO)2Ca + H2O + CO2
Ví dụ 2: Cho Zn tác dụng với dung dịch axit axetic thu được 2,24 lít khí (đktc). Khối lượng của muối thu được là
A. 1,83 g B. 18,3g C. 3,66 g D. 33,6 g
Đáp án A
Hướng dẫn giải:
2CH3COOH + Zn → H2 + Zn(CH3COO)2
nmuối = nH2 = 0,01 mol ⇒ mmuối = 0,01.83 = 1,83 g
Ví dụ 3: Trong các PTHH sau, có bao nhiêu phản ứng không tạo ra chất khí?
Zn + CH3COOH → ; HCl + Mg(HCO3)2 → ; C2H5OH + HCOOH → ; Fe(NO3)2 + Na2CO3 →
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
Đáp án A
Hướng dẫn giải:
C2H5OH + HCOOH → HCOOC2H5 + H2O
3. Bài tập vận dụng liên quan:
Tính chất hóa học của kẽm đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực ứng dụng, giúp nó trở thành một kim loại có ý nghĩa lớn trong đời sống hàng ngày. Dưới đây là mô tả về các đặc điểm của kẽm:
Tính Chất Hóa Học của Kẽm:
Phản Ứng với Acid: Kẽm có khả năng phản ứng với nhiều loại acid như axit clohidric (HCl) để tạo ra khí hiđro (H2) và muối kẽm. Nó cũng có thể phản ứng với oxi trong không khí để tạo ra lớp oxit bảo vệ.
Tính Ổn Định Hóa Học: Kẽm tương đối ổn định ở nhiệt độ phòng và không bị oxi hóa mạnh như sắt.
Hợp Chất: Kẽm tạo ra nhiều hợp chất khác nhau như oxit kẽm (ZnO), sunfat kẽm (ZnSO4), có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực từ dược phẩm đến công nghiệp.
Hợp Kim: Kẽm thường được sử dụng làm thành phần của nhiều hợp kim, như hợp kim đồng kẽm (nguyên liệu cho đồng tiền) hay hợp kim nhôm kẽm (sử dụng trong ngành sản xuất).
Với những đặc điểm độc đáo này, kẽm không chỉ đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất pin mà còn được ứng dụng rộng rãi trong việc mạ kim loại khác để bảo vệ chúng khỏi sự ăn mòn
Kẽm là một nguyên liệu được sử dụng rộng rãi trong quá trình mạ kim loại khác, đặc biệt là để tạo lớp bảo vệ trên bề mặt các kim loại như sắt và thép nhằm ngăn chặn quá trình ăn mòn. Dưới đây là một số lý do chính:
Tính chống ăn mòn: Khi kẽm tiếp xúc với không khí, nó tạo ra một lớp oxit bảo vệ trên bề mặt kim loại, tạo thành một chất bảo vệ hiệu quả, ngăn chặn sự oxi hóa và ăn mòn của kim loại cơ bản như sắt.
Mạ kẽm cản trở ăn mòn galvanic: Khi kẽm tiếp xúc với kim loại khác trong môi trường ẩm, hiệu ứng galvanic xảy ra, tạo ra một dòng điện từ kim loại kẽm (anot) sang kim loại cơ bản (kathot), giúp bảo vệ kim loại cơ bản khỏi quá trình ăn mòn.
Tính linh hoạt và chi phí thấp: Phương pháp mạ kẽm có chi phí thấp và thực hiện dễ dàng. Nó có thể áp dụng trên nhiều loại kim loại khác nhau, giúp bảo vệ chúng khỏi quá trình ăn mòn một cách hiệu quả.
Sự thông dụng trong ngành xây dựng và sản xuất ô tô: Kẽm thường được sử dụng để mạ các bề mặt thép trong ngành xây dựng, sản xuất ô tô và nhiều ứng dụng khác, giúp bảo vệ thép khỏi sự ăn mòn và gia tăng tuổi thọ của sản phẩm.
Mạ kẽm nhúng nóng: Phương pháp mạ kẽm nhúng nóng là một quy trình phổ biến, trong đó sản phẩm thép được đưa vào nước chứa kẽm nóng chảy, tạo ra một lớp phủ bảo vệ đồng đều và hiệu quả.
Tóm lại, sự kết hợp giữa khả năng chống ăn mòn và chi phí thấp khi sử dụng kẽm làm cho nó trở thành một lựa chọn phổ biến trong quá trình mạ kim loại khác
Kẽm đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ thép khỏi sự ăn mòn thông qua các ứng dụng quan trọng sau đây:
Mạ kẽm nhúng nóng (Hot-Dip Galvanizing):
Phương pháp mạ phổ biến: Mạ kẽm nhúng nóng là quá trình mạ, trong đó thép được đưa qua nước kẽm nóng chảy, tạo ra một lớp phủ kẽm bảo vệ.
Bảo vệ toàn diện: Lớp phủ kẽm bảo vệ thép chống lại oxi hóa và ảnh hưởng từ môi trường ẩm, hiệu quả ngăn chặn quá trình ăn mòn.
Mạ kẽm tạo hình (Electrogalvanizing):
Quá trình mạ điện: Sử dụng điện để chuyển kẽm từ dung dịch ion kẽm lên bề mặt thép.
Lớp phủ chống ăn mòn: Kẽm tạo ra một lớp phủ mỏng bảo vệ chống lại oxi hóa và ăn mòn.
Sơn phủ kẽm (Zinc-Rich Paint):
Sơn chứa kẽm: Sơn chứa kẽm để tạo lớp phủ bảo vệ cho thép.
Ứng dụng ngoài trời: Sơn phủ kẽm rộng rãi sử dụng trong xây dựng, cầu đường và các công trình trong môi trường ẩm ướt.
Lớp hợp kim kẽm:
Hợp kim bảo vệ: Kẽm là thành phần của các hợp kim bảo vệ như hợp kim nhôm-kẽm, giúp tăng cường khả năng chống ăn mòn của vật liệu.
Tóm lại, ứng dụng của kẽm trong bảo vệ thép từ ăn mòn đa dạng, từ các phương pháp mạ truyền thống đến sử dụng trong sơn phủ và hợp kim nhằm gia tăng tuổi thọ và độ bền của thép khi tiếp xúc với môi trường ẩm ướt hay hóa chất ăn mòn
Khai thác quặng kẽm: Quặng kẽm chủ yếu là sphalerite, chứa kẽm sulfide, có thể kèm theo các khoáng phụ như smithsonite, hemimorphite. Khai thác được thực hiện bằng các phương pháp khai thác mỏ, sau đó quặng được vận chuyển đến nhà máy chế biến.
Tiền xử lý quặng: Quặng kẽm được nghiền thành bột quặng để tạo hạt nhỏ. Bột quặng sau đó trải qua xử lý để loại bỏ tạp chất không mong muốn như đất sét, tro, và kim loại khác.
Quá trình nung nóng (Roasting): Quặng kẽm được nung nóng ở nhiệt độ cao trong không khí, tạo ra khí sulfur dioxide (SO2) và oxide kẽm (ZnO). SO2 thường được thu hồi để sử dụng trong sản xuất axit sulfuric hoặc các chất hóa học khác.
Quá trình đốt cháy (Smelting): Oxide kẽm từ quá trình nung nóng đưa vào lò luyện chảy hoặc lò nung, nơi nhiệt độ rất cao. Oxide kẽm giảm thành kẽm dưới tác động của than cốc hoặc nguyên liệu than khác.
Tinh luyện và tách kẽm: Sau luyện chảy, kẽm trong lò luyện chảy được tinh luyện để loại bỏ tạp chất còn lại. Phương pháp điển hình để tách kẽm là quá trình điện phân, nơi kẽm được tách ra từ dung dịch muối kẽm.
Tạo hình sản phẩm và ứng dụng: Kẽm thu được từ quá trình trên có thể chuyển thành nhiều sản phẩm khác nhau, từ nguyên liệu đến sản phẩm gia công. Ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như điện tử, xây dựng, ô tô, và các ngành công nghiệp khác.
