Trường hợp nào sau đây không tạo ra CH3CHO?

Đáp án A

Lời giải:

C₂H₅OH + CuO → CH₃CHO + Cu + H₂O

CH≡CH + H₂O → CH₃-CHO

CH₃COOCH=CH₂ + KOH → CH₃COOK + CH₃CHO

2. Tìm hiểu chung về CH3CHO:

2.1. Khái nhiệm CH3CH0:

Andehit axetic hay axetandehit (ethanal) là một trong những anđehit cơ bản nhất, xuất hiện rộng rãi trong thiên nhiên. Chúng được ứng dụng với quy mô lớn trong công nghiệp. Andehit axetic có công thức là CH₃CHO, nó cũng hay được viết thành MeCHO (Me tương ứng với methyl).

Cấu tạo phân tử của anđehit axetic gồm nhóm chức andehit – CH = O liên kết trực tiếp với nhóm CH₃ – CH₃ – CH = O. Với C = O là nhóm chức chính của andehit và xeton, gọi là nhóm carbonyl trong đó:

Andehit có nhóm chức là CHO, nguyên tử carbon của nhóm carbonyl liên kết trực tiếp với một nhóm ankyl và một nguyên tử H.

Xeton có nhóm chức là CO, nguyên tử C của nhóm carbonyl liên kết thẳng với 2 gốc ankyl CO.

Andehit axetic thường gọi là axetanđehit (ethanal), có công thức phân tử là CH₃CHO

2.2. Tính chất của CH3CHO:

Để hiểu rõ hơn về hợp chất andehit axetic, chúng ta có thể tham khảo qua tính chất cơ bản của hợp chất này. Từ đó sẽ thấy được các đặc trưng, khác biệt so với các hợp chất hoá học khác. Cũng như hình dung được một số tính chất hoá học cơ bản nhất của hợp chất.

– Tính chất vật lý của CH₃CHO:

Andehit axetic trong môi trường thường tồn tại ở dạng chất lỏng, trong suốt không màu,  mùi khá hắc, và cực độc hại. Hợp chất rất dễ cháy, hoà tan hoàn toàn trong nước. Ethanal có điểm sôi ở 20 độ C. Trong khoảng nồng độ từ 4 đến 57% thể tích, anđehit axetic có thể tạo nên phản ứng phát nổ với nước.

Hợp chất này được khám phá bởi Carl Wilhelm Scheele – nhà hoá học, dược học người Thuỵ Điển vào khoảng năm 1774. Khi ông tiến hành phản ứng hoá học giữa mangan đioxit có màu đen với axit sunfuric và rượu.

Vào năm 1835 cấu tạo của hợp chất hữu cơ đã được Liebig mô tả, giải thích cụ thể. Ông cũng tạo ra anđehit axetic tinh khiết bằng việc cho oxi hoá rượu etylic với cromic. Nhờ vào khả năng phản ứng cao nên axetandehit là một trong các hợp chất hoá học trung gian rất cần thiết đối với công nghiệp hữu cơ.

Axetandehit có vai trò và ảnh hưởng lớn tới các quá trình phản ứng hoá học. Là thành phần chính trong các quá trình sản xuất rượu. Có thể tách ra từ nước ép hoa quả, bơ thực vật, cafe sấy, ….

– Tính chất hoá học của CH₃CHO:

Do cấu tạo phân tử có chứa gốc Andehit nên CH₃CHO có các phản ứng điển hình của một anđehit nói chung. Bao gồm các phản ứng tiêu biểu như:

+ Andehit axetic phản ứng với Cu(OH)₂ và NaOH sinh ra natri axetat, đồng I oxit và nước: CH₃CHO + 2 Cu(OH)₂ + NaOH → CH₃COONa + 3H₂O + Cu₂O

+ Anđehit axetic tác dụng với H2 sinh ra etanol: CH₃CHO + H₂ → CH₃CH₂OH. Phương trình tổng quát là R(CHO)_x + XH₂ → R(CH₂OH)_x theo công thức: Anđehit + H₂ cho ra Ancol bậc 1.

Lưu ý trong phản ứng andehit với H₂, nếu gốc R có các liên kết pi thì nguyên tử H sẽ cộng vào các liên kết này.

+ Phản ứng với đồng (II) oxit, các sản phẩm là axit axetic, đồng (I) oxit và nước: 2CH₃CHO + Cu(OH)₂ → CH₃COOH + 2H₂O + Cu₂O

+ Phản ứng mạ bạc, tráng gương: 4AgNO₃ + 3CH₃CHO + 5NH₃ → 4Ag + 3NH₄NO₃ + 3CH₃COONH₄. Đây là phản ứng đặc trưng và phổ biến nhất của hầu hết các hợp chất hữu cơ nhóm andehit.

+ Anđehit axetic phản ứng không hoàn toàn với O₂ thành axit axetic: CH₃CHO + 1 ⁄ 2 O₂ (xúc tác và nhiệt độ) → CH₃COOH. Đây là phương pháp hiện đại nhất để tạo ra axit axetic và khí cacbon monoxit.

Để đảm bảo phản ứng xảy ra thì người ta sẽ dùng chất xúc tác của Co, Rh. Vừa đáp ứng được điều kiện phản ứng mà cũng tối ưu chi phí trong sản xuất.

+ Andehit axetic phản ứng với Br₂: Br2 + CH₃CHO + H₂O → CH₃COOH + 2HBr

2.3. Các phản ứng điều chế CH₃CHO thường dùng nhất:

Các phản ứng điều chế Andehit axetic – CH₃CHO thường dùng nhất

Anđehit axetic thường được điều chế bằng cách nào? Trong tự nhiên, andehit axetic tồn tại trong một số loại hoa quả chín, cafe, … và tổng hợp bởi thực vật.

Trong phòng thí nghiệm, hợp chất hữu cơ này chủ yếu được điều chế bằng phương pháp oxi hoá không hoàn toàn. Khi ancol etylic hoặc etilen tham gia vào các phương trình phản ứng hóa học tuần tự như sau:

C₂H₂ + H₂O → CH₃CHO: Phương trình phản ứng xảy ra trong điều kiện có chất xúc tác là nhiệt độ và HgSO₄.

CH₃CH₂OH + O₂ → CH₃CHO + H₂O: Phương trình phản ứng xảy ra ở điều kiện nhiệt độ khoảng 500 đến 600 độ C.

Ngoài ra, anđehit axetic có thể được điều chế theo các cách khác:

C₂H₄ + O₂ → CH₃CHO + H₂O: Phản ứng diễn ra trong điều kiện có xúc tác là nhiệt độ và HgCl₂.

CH₃CH₂OH → CH₃CHO + H₂: Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ 260 đến 290 độ C.

CH₃COOH + H₂ → CH₃CHO + H₂O : Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ và chất xúc tác lý tưởng.

CH₃COOC₂H₃ + NaOH → CH₃COONa + CH₃CHO + H₂O

Vậy là sau quá trình điều chế, kết quả thu được trong phòng thí nghiệm mình có hợp chất andehit axetic – CH₃CHO.

Nhiều quá trình điều chế axetanđehit mang tính chất thương mại như: dehydro hoá và oxi hoá rượu etylic. Quá trình hoà nước của axetilen, oxi hóa từng phần của hiđrocacbon, oxi hoá trực tiếp từ etylen.

Đơn cử như: Axetandehit được dùng để sản xuất axit axetic, anhiđrit axetic, n-butylandehit, n-butanol, 2-ethylhexanol, etyl axetat, clorat, piridin…

Tuy nhiên, các sản phẩm có thể được tổng hợp theo các phương pháp không phức tạp như: axit axetic qua cacbonyl hóa metanol, n-butyl andehit/n-butanol thông qua hidrofomyl hoá propilen.

Cách điều chế axit axetic từ andehit: Cho CH3CHO phản ứng với đồng hidroxit theo phương trình: 2CH₃CHO + Cu (OH)₂ → CH₃COOH + 2H₂O + Cu₂O

3. Một số ứng dụng nổi bật của CH3CHO:

Phần lớn andehit axetic được sử dụng trong việc điều chế các hợp chất hoá học, đặc biệt là trong sản xuất axit axetic. Axit axetic được dùng trong đời sống thông qua nhiều ngành nghề khác nhau như:

Trong ngành công nghiệp sản xuất: Axit axetic thường được sử dụng để sản xuất chất kết dính, sơn lót, nhựa, thuỷ tinh, chất dẻo, . .. Được sử dụng như chất tẩy rửa cặn xà phòng trong bồn tắm hay ấm đun nước từ nguồn nước sinh hoạt hàng ngày.

Trong ngành công nghiệp thực phẩm: Andehit axetic cũng được sử dụng để chế tạo vị chua dịu cho các thực phẩm như sữa chua. Dấm ăn cũng là một ứng dụng quan trọng và hay được sử dụng trong chế biến, bảo quản rau củ hay gia vị. Đặc biệt là trong ngành chế biến thực phẩm đóng hộp.

Trong ngành y học: Axit axetic là một axit hữu cơ mang tính chất đặc trưng là phản ứng hoá học với kiềm. Sau quy trình sản xuất, điều chế sẽ cho ra dung dịch muối trung hoà. Do đó, hợp chất có tác dụng hỗ trợ giúp làm tan sỏi thận.

Ngoài ra, hợp chất cũng có khả năng ức chế quá trình thuỷ phân đường đôi thành đường đơn. từ đó làm giảm tình trạng tăng đường huyết sau khi ăn.

Nó có ảnh hưởng lớn đối với các phản ứng sinh hoá, Đây là thành phần chính trong các quy trình sản xuất rượu. Có thể được chiết tách từ nước ép hoa quả hay dầu ăn, cafe thô, …

4. Bài tập vận dụng có đáp án:

Câu 1: Công thức chung của anđehit không no, có một liên kết đôi, đơn chức, mạch hở là

A. C_nH_2nO.

B. C_nH_2n-2O.

C. C_nH_2n+2O.

D. C_nH_2n-4O.

Câu 2: Khối lượng Ag thu được khi cho 0,1 mol CH₃CHO phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO₃ trong NH₃, đun nóng là

A. 43,2 gam.

B. 21,6 gam.

C. 16,2 gam.

D. 10,8 gam.

Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn một anđehit X thu được số mol CO₂ bằng số mol H₂O. Khi cho 1 mol x phản ứng với lượng dư AgNO₃ trong NH₃ tạo 4 mol Ag. Công thức của anđehit là

A. HCHO.

B. OHC-CHO.

C. CH₃CHO.

D. C₂H₇CHO.

Câu 4: Dung dịch axit axetic phản ứng được với tất cả các chất trong dãy nào sau đây?

A. NaOH, Cu, NaCl.

B. Na, NaCl, CuO.

C. Na, CuO, HCl.

D. NaOH, Na, CaCO₃.

Câu 5: Cho 13,6 gam một chất hữu cơ X (có thành phần nguyên tố C, H, O) tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,6 mol AgNO₃ trong NH₃, đun nóng, thu được 43,2 gam Ag. Công thức cấu tạo của X là

A. CH≡C-[CH₂]2-CHO.

B. CH₂=C=CH-CHO.

C. CH≡C-CH₂-CHO.

D. CH₃-C≡C-CHO.

Đáp án: C

Câu 6: Cho sơ đồ phản ứng: C₂H₂ → X → CH₃COOH.

Trong sơ đồ trên, mỗi mũi tên là một phản ứng. X là chất nào sau đây?

A. CH₃COONa.

B. HCOOCH₃.

C. CH₃CHO.

D. C₂H₅OH.

Câu 7: Hai chất hữu cơ X và Y, thành phần nguyên tố đều gồm C, H, O, có cùng số nguyên tử cacbon (MX < MY). Khi đốt cháy hoàn mỗi chất trong oxi dư đều thu được số mol H₂O bằng số mol CO₂. Cho 0,1 mol hỗn hợp gồm X và Y phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO₃ trong NH₃, thu được 28,08 gam Ag. Thành phần phần trăm khối lượng của X trong hỗn hợp ban đầu là

A. 39,66%.

B. 60,34%.

C. 21,84%.

D. 78,16%.