Buzz
1. Cân bằng phương trình hóa học
NaOH + CH3COOH -> CH3COONa + H2O
Giải thích phương trình:
+ NaOH là một bazơ mạnh, có khả năng cung cấp proton (H+) cho axit.
+ CH3COOH là một axit yếu, có khả năng nhận proton (H+) từ bazơ.
Theo nguyên tắc cân bằng hóa học, số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố phải giống nhau ở cả hai vế của phương trình:
+ Nguyên tố H: có 2 nguyên tử H ở vế trái và 2 nguyên tử H ở vế phải, nên đã được cân bằng.
+ Nguyên tố C: có 1 nguyên tử C ở vế trái và 1 nguyên tử C ở vế phải, nên cũng đã được cân bằng.
+ Nguyên tố O: có 2 nguyên tử O ở cả hai vế của phương trình, do đó đã được cân bằng.
2. Điều kiện phản ứng
Phương trình hóa học NaOH + CH3COOH -> CH3COONa + H2O mô tả phản ứng giữa natri hydroxit (NaOH) và axit axetic (CH3COOH), tạo ra natri axetat (CH3COONa) và nước (H2O).
Đây là một phản ứng trung hòa giữa axit và bazơ, trong đó ion hydro (H+) từ NaOH kết hợp với ion axetat (CH3COO-) từ CH3COOH để tạo thành nước. Đồng thời, natri (Na+) kết hợp với ion axetat tạo thành natri axetat.
Các điều kiện để phản ứng NaOH + CH3COOH -> CH3COONa + H2O xảy ra là:
+ Nhiệt độ: Ở mức bình thường
+ Môi trường: Trung tính
+ Chất xúc tác: Không cần thiết
+ Tốc độ phản ứng: Tăng khi nhiệt độ cao hơn
3. Phương pháp thực hiện phản ứng
Phương pháp 1: Sử dụng ống nghiệm
Dụng cụ và hóa chất cần chuẩn bị: ống nghiệm, pipet, kẹp ống nghiệm, NaOH dạng rắn, CH3COOH dạng rắn, nước cất.
Các bước thực hiện:
+ Đặt ống nghiệm lên giá đỡ ống nghiệm.
+ Thêm một lượng NaOH rắn vào trong ống nghiệm.
+ Sử dụng pipet để nhỏ vài giọt CH3COOH rắn vào ống nghiệm
+ Dùng kẹp ống nghiệm để lắc nhẹ ống nghiệm, giúp các chất phản ứng hòa quyện.
Kết quả: Sau khi lắc ống nghiệm, sẽ xuất hiện kết tủa màu trắng, đó là natri axetat.
Phương pháp 2: Sử dụng ống thuỷ tinh
Dụng cụ và hóa chất cần thiết: Cốc thuỷ tinh, muỗng, NaOH dạng rắn, CH3COOH dạng rắn, nước cất.
Các bước thực hiện:
+ Đặt cốc thuỷ tinh lên mặt bàn thí nghiệm.
+ Thêm một ít NaOH rắn vào trong cốc thuỷ tinh.
+ Dùng muỗng cho vài muỗng CH3COOH rắn vào cốc thuỷ tinh.
+ Dùng đũa thuỷ tinh khuấy đều trong cốc để các chất hòa tan và phản ứng với nhau.
Kết quả: Sau khi khuấy đều cốc thủy tinh, sẽ thấy xuất hiện kết tủa màu trắng, đó chính là natri axetat.
Chú ý:
- Khi cho NaOH và CH3COOH vào nhau, có thể xuất hiện hiện tượng sủi bọt. Đây là hiện tượng bình thường do phản ứng tỏa nhiệt.
- Để làm phản ứng xảy ra nhanh hơn, có thể đun nhẹ cốc thủy tinh.
4. Cách nhận biết hiện tượng phản ứng
Khi NaOH và CH3COOH phản ứng với nhau, chúng ta sẽ quan sát các hiện tượng sau:
- Xuất hiện kết tủa màu trắng, đó chính là natri axetat.
- Phản ứng sinh nhiệt, làm cho nhiệt độ của hỗn hợp tăng lên.
- Có bọt khí nổi lên, do phản ứng sinh nhiệt và giải phóng khí CO2.
Để kiểm tra xem phản ứng đã xảy ra hay chưa, bạn có thể thực hiện các bước sau:
- Quan sát trực tiếp: Nếu bạn thấy kết tủa trắng xuất hiện, điều này cho thấy phản ứng đã xảy ra.
- Dùng giấy quỳ tím: Nếu giấy quỳ tím chuyển sang màu xanh, có thể kết luận rằng phản ứng đã xảy ra.
5. Ứng dụng của phương trình phản ứng
- Sản xuất xà phòng: Phản ứng này được ứng dụng trong sản xuất xà phòng. Xà phòng, chất tẩy rửa, được tạo ra từ natri axetat và axit béo, mà axit béo có thể đến từ động vật hoặc thực vật. Phản ứng NaOH + CH3COOH → CH3COONa + H2O giúp tạo ra natri axetat, một nguyên liệu thiết yếu trong sản xuất xà phòng.
- Sản xuất chất tẩy rửa: Phản ứng này cũng được dùng để chế tạo chất tẩy rửa. Các chất tẩy rửa, bao gồm cả chất tẩy rửa trung tính, giúp làm sạch bề mặt mà không gây ăn mòn. Phản ứng NaOH + CH3COOH → CH3COONa + H2O là cơ sở để sản xuất các chất tẩy rửa này, được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày.
- Sản xuất thuốc: Natri axetat được dùng để chế tạo một số loại thuốc với tác dụng chống viêm, giảm đau, và hạ sốt.
- Sản xuất dung dịch đệm: Dung dịch đệm giữ độ pH ổn định khi thêm axit hoặc bazơ. Chúng được ứng dụng trong y tế, hóa học và thực phẩm.
- Sản xuất chất bảo quản thực phẩm: Chất bảo quản thực phẩm ngăn chặn vi sinh vật phát triển và kéo dài thời gian bảo quản. Natri axetat được dùng rộng rãi trong dưa chua, tương ớt và nước sốt nhờ khả năng ức chế vi khuẩn lactic.
- Sản xuất chất phụ gia thực phẩm: Chất phụ gia cải thiện hương vị, màu sắc, và cấu trúc thực phẩm. Natri axetat điều chỉnh pH và tạo hương vị trong bánh kẹo, nước giải khát, và đồ ăn nhanh.
6. Bài tập ứng dụng
Câu 1: Trộn 200 ml dung dịch CH3COOH 0,1M với 200 ml dung dịch NaOH 0,1M. Tính thể tích khí CO2 (ở điều kiện chuẩn) tạo thành.
Giải:
Dựa vào phương trình phản ứng: NaOH + CH3COOH → CH3COONa + H2O
Tỉ lệ mol giữa CH3COOH và NaOH là 1:1
Số mol CH3COOH tham gia phản ứng là: n(CH3COOH) = 0,1M * 200ml = 0,2 mol
Theo phương trình phản ứng, mỗi mol CH3COOH tạo ra một mol CO2.
Vì vậy, thể tích khí CO2 (ở điều kiện chuẩn) thu được là: V(CO2) = n(CH3COOH) * 22,4 = 0,2 mol * 22,4 = 4,48 lít.
Kết quả: 4,48 lít.
Câu 2: Trộn 200 ml dung dịch CH3COOH 0,5M với 200 ml dung dịch NaOH 0,1M. Tính khối lượng muối thu được.
Giải:
Theo phương trình phản ứng: NaOH + CH3COOH → CH3COONa + H2O
Tỉ lệ mol giữa CH3COOH và NaOH là 1:1
Số mol CH3COOH phản ứng là: n(CH3COOH) = 0,5M * 200ml = 1 mol
Số mol NaOH tham gia phản ứng là: n(NaOH) = n(CH3COOH) = 1 mol
Khối lượng muối CH3COONa thu được là: m(CH3COONa) = n(CH3COONa) * 82g/mol = 1 mol * 82g = 82g
Kết quả: 82g
Câu 3: Hòa tan 10g hỗn hợp axit axetic và axit clohidric vào nước để được 200ml dung dịch. Dung dịch này được trung hòa bằng 300ml dung dịch NaOH 0,1M. Tính phần trăm khối lượng của từng axit trong hỗn hợp.
Giải:
Giả sử nồng độ axit axetic là x mol/lít và nồng độ axit clohidric là y mol/lít.
Ta có hệ phương trình: x + y = 0,15 và x/y = 2/1
Giải hệ phương trình trên, ta tìm được: x = 0,05 và y = 0,1
Phần trăm khối lượng của axit axetic là:
%m(CH3COOH) = x * 100/(x+y) = 0,05 * 100/(0,05 + 0,1) = 25%
%m(HCl) = y * 100/(x+y) = 0,1 * 100/(0,05 + 0,1) = 75%
Kết quả:
+ Phần trăm khối lượng của axit axetic là 25%
+ Phần trăm khối lượng của axit clohidric là 75%
Câu 4: Trộn 100ml dung dịch CH3COOH 0,2M với 100ml dung dịch NaOH 0,1M. Tính pH của dung dịch sau phản ứng.
Giải:
Dựa vào phương trình phản ứng: NaOH + CH3COOH → CH3COONa + H2O
Số mol CH3COOH phản ứng là: n(CH3COOH) = 0,2M * 100ml = 20mmol
Số mol NaOH phản ứng là: n(NaOH) = 0,1M * 100ml = 10mmol
Vì số mol NaOH phản ứng ít hơn số mol CH3COOH nên dung dịch sau phản ứng có tính axit.
Số mol CH3COONa tạo thành là: n(CH3COONa) = n(NaOH) = 10mmol
Tổng số mol chất tan trong dung dịch sau phản ứng là:
Tổng số mol trong dung dịch là: n(tổng) = n(CH3COOH) + n(CH3COONa) + n(H2O) = 20mmol + 10mmol + 100mmol = 130mmol
Thể tích dung dịch sau phản ứng là: V(tổng) = 100ml + 100ml = 200ml
Nồng độ CH3COOH trong dung dịch sau phản ứng là: C(CH3COOH) = n(CH3COOH) / V(tổng) = 20mmol / 200ml = 0,1M
pH của dung dịch sau phản ứng là: pH = -log[H+] = -log(0,1) = 1
Kết quả: pH = 1
