HCOOH + AgNO3 + NH3 + H2O → (NH4)2CO3 + Ag + NH4NO3 | CH2O2 + NH3 + AgNO3

Phản ứng tráng gương của HCOOH hay HCOOH + AgNO₃ + NH₃ + H₂O hay CH₂O₂ + NH₃ + AgNO₃ thuộc loại phản ứng oxi hóa khử đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về CH₃COOH có lời giải, mời các bạn đón xem:

HCOOH + 2AgNO₃ + 4NH₃ + H₂O → (NH₄)₂CO₃ 2Ag + 2NH₄NO₃

1. Phương trình hoá học của phản ứng formic acid tác dụng với AgNO₃/ NH₃

HCOOH + 2AgNO₃ + 4NH₃ + H₂O → (NH₄)₂CO₃+ 2Ag + 2NH₄NO₃

Phản ứng này còn được gọi là phản ứng tráng gương của formic acid.

2. Cách tiến hành phản ứng formic acid tác dụng với AgNO₃/ NH₃

Cho vào ống nghiệm 1 mL dung dịch AgNO₃ 1%, sau đó thêm dần từng giọt dung dịch NH₃, đồng thời lắc đều đến khi thu được dung dịch trong suốt thì dừng lại. Thêm tiếp vài giọt dung dịch formic acid, đun nhẹ trong vài phút ở 60^oC đến 70^oC.

3. Hiện tượng phản ứng tráng gương của HCOOH

Trên thành ống nghiệm thấy có một lớp bạc kim loại màu sáng.

4. Cân bằng phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron

$H\stackrel{+2}{C}OOH+\stackrel{+1}{Ag}N{O}_3+N{H}_3+H_{2}O\to {\left(N{H}_4\right)}_2\stackrel{+4}{C}{O}_3+\stackrel{0}{Ag}+N{H}_{4}N{O}_3$

Ta có các quá trình:

$\begin{array}{c}1\times \\ 2\times \end{array}\left(\begin{array}{c}\stackrel{+2}{C}\to \stackrel{+4}{C}+2e\\ \stackrel{+1}{Ag}+1e\to \stackrel{0}{Ag}\end{array}\right)$

Phương trình hoá học:

HCOOH + 2AgNO₃ + 4NH₃ + H₂O → (NH₄)₂CO₃+ 2Ag + 2NH₄NO₃

5. Mở rộng kiến thức về carboxylic acid

5.1. Định nghĩa, phân loại, danh pháp

a. Định nghĩa

- carboxylic acid là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm cacboxyl (-COOH) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon hoặc nguyên tử hiđro.

- Ví dụ: H-COOH, C₂H₅COOH, HOOC-COOH

- Nhóm cacboxyl (-COOH) là nhóm chức của carboxylic acid.

b. Phân loại

Dựa theo đặc điểm cấu tạo của gốc hydrocarbon và số nhóm cacboxyl trong phân tử, các axit được chia thành:

- Axit no, đơn chức mạch hở, tổng quát (thường gặp):

C_nH_2n+1COOH (n ≥ 0) hay C_mH_2mO₂ (m ≥ 1)

Ví dụ: H-COOH, C₂H₅COOH...

- Axit không no, đơn chức, mạch hở:

Ví dụ: CH₂=CH-COOH,....

- Axit thơm, đơn chức:

Ví dụ: C₆H₅-COOH, CH₃-C₆H₄-COOH,...

- Axit đa chức:

Ví dụ: HOOC-COOH, HOOC-CH₂-COOH...

c. Danh pháp

* Tên thường

Một số axit có tên thông thường liên quan đến nguồn gốc tìm ra chúng. Ví dụ:

HCOOH: formic acid có trong nọc độc của ong, kiến.

CH₃COOH: acetic acid có trong giấm ăn.

* Tên thay thế

Tên thay thế của các axitno, đơn chức, mạch hở được xác định như sau:

+ Mạch chính của phân tử axit là mạch dài nhất, bắt đầu từ nhóm – COOH.

+ Mạch cacbon được đánh số bắt đầu từ nguyên tử cacbon của nhóm – COOH.

+ Tên thay thế =Axit + tên hydrocarbon no tương ứng với mạch chính + oic.

Ví dụ:

5.2. Đặc điểm cấu tạo

- Nhóm -COOH coi như được kết hợp bởi nhóm C = O và nhóm – OH.

- Liên kết O -H trong phân tử axit phân cực hơn liên kết O–H trong phân tử ancol, do đó nguyên tử H của nhóm COOH linh động hơn nguyên tử H của nhóm – OH ancol.

- Liên kết C- OH của nhóm cacboxyl phân cực mạnh hơn liên kết C – OH của ancol, phenol nên nhóm – OH của carboxylic acid cũng dễ bị thay thế.

5.3. Tính chất vật lý

-Ở điều kiện thường các carboxylic acid 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 carboxylic acid có liên kết hiđro bền hơn liên kết hidro giữa các phân tử ancol.

- Mỗi axit có vị riêng: acetic acid có vị giấm ăn, oxalic acid có vị chua của me …

5.4. Tính chất hóa học

a.Tính axit

- Trong dung dịch, carboxylic acid phân li thuận nghịch:

CH₃COOH ⇄ H⁺ + CH₃COO^-

Dung dịch carboxylic acid làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ

- Tác dụng với bazơ, basic oxide tạo thành muối và nước. Ví dụ:

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 tạo thành ester và nước được gọi là phản ứng ester hóa.

- Tổng quát:

RCOOH + R’OH$\stackrel{xt,H^{+}}{\rightleftarrows }$RCOOR’ + H₂O

- Đặc điểm: phản ứng thuận nghịch, xúc tác H₂SO₄ đặc.

- Ví dụ:

CH₃COOH + C₂H₅OH $\stackrel{xt,H^{+}}{\rightleftarrows }$CH₃COOC₂H₅ + H₂O

5.5. Điều chế

a. Phương pháp lên men giấm(phương pháp cổ truyền sản xuất acetic acid)

C₂H₅OH + O₂ $\stackrel{men}{\to }$ CH₃COOH + H₂O

b. Oxi hóa aldehyde acetic:

2CH₃CHO + O₂ $\stackrel{t^o,xt}{\to }$2CH₃COOH

c. Oxi hóa alkane:

2R-CH₂-CH₂-R’ + 5O₂ $\stackrel{t^o,xt}{\to }$2RCOOH + 2R’COOH + 2H₂O

d.Từ methanol:

CH₃OH + CO $\stackrel{t^o,xt}{\to }$CH₃COOH

Đây là phương pháp hiện đại để sản xuất acetic acid.

5.6. Ứng dụng

Các axit hữu cơ có ứng dụng trong nhiều lĩnh vực: làm nguyên liệu cho công nghiệp mĩ phẩm, công nghiệp dệt, công nghiệp hóa học …

6. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1: Đốt cháy 14,6 gam một axit no đa chức Y ta thu được 0,6 mol CO₂ và 0,5 mol nước. Biết mạch cacbon là mạch thẳng. Cho biết công thức cấu tạo của Y

A. HOOC-COOH

B. HOOC-CH₂-COOH

C. HOOC-C(CH₂)₂-COOH

D. HOOC-(CH₂)₄-COOH

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

Do axit đa chức => có 2 nhóm COOH trở lên

Mà axit mạch thằng => có không quá 2 nhóm COOH

=> Axit no, 2 chức, mạch thẳng C_nH_2n-2O₄

=> n_axit = n_CO2 – n_H2O = 0,1 mol

=> n = 6 => CTPT C₆H₁₀O₄ => HOOC-(CH₂)₄-COOH.

Câu 2: Đốt cháy hết 1 thể tích hơi axit hữu cơ A được 3 thể tích hỗn hợp CO₂ và hơi nước khi đo cùng điều kiện. Công thức cấu tạo của A là

A. HCOOH.

B. CH₃COOH.

C. HOOC - COOH.

D. HOOC - CH₂ - COOH.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Ta có sơ đồ:C_xH_yO_2z $\stackrel{+O_2}{\to }$xCO₂+0,5yH₂O

1 mol x mol0,5y mol

=> x + 0,5y = 3

=> x = 2 và y =2 thỏa mãn. Vậy công thức cấu tạo của A là HOOC - COOH.

Câu 3:Chất X (có M = 60 và chứa C, H, O). Chất X phản ứng được với Na, NaOH, NaHCO₃, tên gọi của X là

A. formic acid. B. methyl fomat.

C. acetic acid. D. propyl alcohol.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

X phản ứng được với Na, NaOH, NaHCO₃ nên X là axit.

Lại có M_X = 60. Vậy X là acetic acid (CH₃COOH).

Câu 4: Đốt cháy hết 1 thể tích hơi axit A thu được 2 thể tích CO₂ đo ở cùng điều kiện, A là

A. HCOOH.

B. HOOC - COOH.

C. CH₃COOH.

D. B và C đúng.

Đáp án D

1A → 2CO₂ => A chứa 2 nguyên tử C

Theo các đáp án đã cho => A là HOOC-COOH hoặc CH₃COOH.

Câu 5: Đốt cháy hoàn toàn 0,44 gam một axit hữu cơ, sản phẩm cháy cho hấp thụ hoàn toàn vào bình 1 đựng P₂O₅, bình 2 đựng dung dịch KOH. Sau thí nghiệm thấy khối lượng bình 1 tăng 0,36 gam và bình 2 tăng 0,88 gam. Công thức phân tử của axit là

A. C₄H₈O₂.

B. C₅H₁₀O₂.

C. C₂H₆O₂.

D. C₂H₄O₂.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Khối lượng bình 1 tăng là khối lượng H₂O; khối lượng bình 2 tăng là khối lượng CO₂.

Ta có: $n_{H_{2}O}=\frac{\mathrm{0,36}}{18}=\mathrm{0,02}mol;n_{C{O}_2}=\frac{\mathrm{0,88}}{44}=\mathrm{0,02}mol$

Vậy axit là no, đơn chức, mạch hở: C_nH_2nO₂

BTKL:

$\begin{array}{c}{m}_{axit}+m_{O_{2(p/u)}}=m_{C{O}_2}+m_{H_{2}O}\\ \Rightarrow m_{O_2(p/u)}=\mathrm{0,88}+\mathrm{0,36}-\mathrm{0,44}=\mathrm{0,8}mol\end{array}$

Bảo toàn nguyên tố O có:

$\begin{array}{c}2.n_{axit}+2.n_{O_{2p/u}}=2.n_{C{O}_2}+n_{H_{2}O}\Rightarrow n_{axit}={5.10}^{-3}mol\\ \Rightarrow M_{axit}=\frac{\mathrm{0,44}}{{5.10}^{-3}}=88=14n+32\Rightarrow n=4.\end{array}$

Vậy công thức phân tử của axit là C₄H₈O₂.

Câu 6:Hỗn hợp X gồm acetic acid, formic acid và oxalic acid. Khi cho m gam X tác dụng với NaHCO₃ (dư) thì thu được 15,68 lít khí CO₂ (đktc). Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn m gam X cần 8,96 lit khí O₂ (đktc), thu được 35,2 gam CO₂ và a mol H₂O. Giá trị của a là:

A. 0,3

B. 0,2

C. 0,6

D. 0,8

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

- Xét phản ứng của hỗn hợp X với NaHCO₃:

Bảo toàn nguyên tố: n_{-COOH trong X} = n_CO2 = 0,7 mol

=> n _{O trong X} = 1,4 mol

- Xét phản ứng đốt cháy hỗn hợp X:

BTNT: n_{O trong X} + 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O

=> n_H2O = 1,4 + 0,4.2 - 0,8.2 = 0,6 mol.

Câu 7: Hỗn hợp X gồm 2 axit hữu cơ đơn chức, mạch hở, là đồng đẳng kế tiếp tác dụng vừa đủ với dung dịch NaHCO₃ thu được 1,12 lít khí CO₂ (đktc). Nếu đốt cháy hoàn toàn X thì thu được 3,136 lít CO₂ (đktc). Công thức cấu tạo của 2 axit trong X là:

A. HCOOH, CH₃COOH

B. HCOOH, C₂H₃COOH

C. CH₃COOH, C₂H₅COOH

D. C₂H₅COOH, C₃H₇COOH

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

- Xét phản ứng của X với NaHCO₃:

Ta có: n_-COOH =$n_{C{O}_2}=\frac{\mathrm{1,12}}{\mathrm{22,4}}=$ 0,05 mol, mà axit đơn chức => n_axit = 0,05 mol

- Xét phản ứng đốt cháy X:

$\overline{C}=\frac{n_{C{O}_2}}{n_{axit}}=\frac{0,14}{0,05}=2,8$

Vậy 2 axit lần lượt là CH₃COOH và C₂H₅COOH.

Câu 8:Trung hòa 400 ml dung dịch acetic acid 0,5M bằng dung dịch NaOH 0,5M. Thể tích dung dịch NaOH cần dùng là

A. 100 ml.

B. 200 ml.

C. 300 ml.

D. 400 ml.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

$C{H}_3\text{COO}H+NaOH\to C{H}_3\text{COONa}+H_{2}O$

0,2 → 0,2 mol

V_NaOH = 0,2 : 0,5 = 0,4 lít = 400 ml

Câu 9:Dung dịch acetic acid phản ứng được với tất cả các chất trong dãy nào sau đây?

A. Cu, CuO, HCl.

B. NaOH, Cu, NaCl.

C. Na, NaCl, CuO.

D. NaOH, Na, CaCO₃.

Hướng dẫn giải:

Đpá án D

$C{H}_3\text{COO}H+NaOH\to C{H}_3\text{COONa}+H_{2}O$

$C{H}_3\text{COO}H+Na\to C{H}_3\text{COONa}+\frac{1}{2}{H}_2$

$2{\text{CH}}_3\text{COO}H+CaC{O}_3\to {\left({\text{CH}}_3\text{COO}\right)}_{2}Ca+H_{2}O+C{O}_2$

CH₃COOH không tác dụng với NaCl, Cu, HCl

Câu 10:Trung hòa hoàn toàn 1,8 gam một axit hữu cơ đơn chức bằng dung dịch NaOH vừa đủ rồi cô cạn dung dịch sau phản ứng được 2,46 gam muối khan. Axit là

A. HCOOH.

B. CH₂=CHCOOH.

C. CH₃CH₂COOH.

D. CH₃COOH.

Hướng dẫn

Đáp án D

Ta có sơ đồ: RCOOH → RCOONa

Cứ 1 mol RCOOH phản ứng tạo 1 mol → m _tăng = 22 gam

Cứ a mol RCOOH phản ứng tạo a molcó m _tăng = 2,46 - 1,8 = 0,66 gam

$\Rightarrow a=\frac{\mathrm{0,66}}{22}=\mathrm{0,03}mol$

=> n_axit = 0,03 mol => M_axit = 1,8 : 0,03 = 60

Vậy axit là CH₃COOH.

Câu 11: Chia hỗn hợp X gồm 2 axit hữu cơ đơn chức mạch hở, là đồng đẳng kế tiếp thành 3 phần bằng nhau.

Phần 1: tác dụng với dung dịch NaHCO₃ dư thu được 2,24 lít khí CO₂ (đktc).

Phần 2: đốt cháy hoàn toàn X thu được 6,272 lít CO₂ (đktc).

Phần 3: tác dụng vừa đủ với ethylene glycol thu được m gam hỗn hợp 3 ester không chứa nhóm chức khác. Giá trị của m là:

A. 9,82

B. 9,32

C. 8,47

D. 8,42

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

+ Phần 1: RCOOH + NaHCO₃ → RCOONa + H₂O + CO₂

=> n_axit = n_CO2 = 0,1 mol

+ Phần 2: n_CO2 = 0,28 mol => C_tb = n_CO2 : n_axit = 0,28 : 0,1 = 2,8

Mà 2 axit là các axit no, đơn chức, mạch hở nên công thức trung bình là: C_2,8H_5,6O₂

+ Phần 3:

2RCOOH + C₂H₄(OH)₂ → (RCOO)₂C₂H₄ + 2H₂O

0,1 → 0,05 → 0,1 (mol)

BTKL: m _ester = m_axit + m_ancol - m_H2O = 0,1.71,2 + 0,05.62 - 0,1.18 = 8,42 g

Câu 12: Cho 5,76 gam axit hữu cơ X đơn chức, mạch hở tác dụng hết với CaCO₃ thu được 7,28 gam muối của axit hữu cơ. Công thức cấu tạo thu gọn của X là

A. CH₂=CHCOOH.

B. CH₃COOH.

C. HC≡CCOOH.

D. CH₃CH₂COOH.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Đặt công thức của X là RCOOH: a (mol)

2RCOOH → (RCOO)₂Ca

2 mol 1 mol → m _tăng = 38 gam

0,08 ← ← m _tăng = 1,52 gam

=> M_X = 5,76 : 0,08 = 72 Þ R + 45 = 72 Þ R = 27 (CH₂=CH-)

Vậy công thức của X là CH₂=CH-COOH

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• CH₃COOH + NaHCO₃ → CH₃COONa + CO₂ ↑+ H₂O
• 2CH₃COOH + Na₂CO₃ → 2CH₃COONa + H₂O + CO₂↑
• CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O
• CH₃COOH + C₂H₅OH $\stackrel{t^0, xt}{\rightleftarrows }$ CH₃COOC₂H₅ + H₂O
• 2CH₃COOH + LiAlH₄ + 2H₂O → 2C₂H₅OH + LiOH + Al(OH)₃↓
• HCOOH + 2Cu(OH)₂ $\stackrel{t^0}{\to }$ Cu₂O ↓+ CO₂ ↑+ 3H₂O
• 2CH₃COOH + ZnO → (CH₃COO)₂Zn + H₂O
• 2CH₃COOH + Zn → (CH₃COO)₂Zn + H₂ ↑
• 2CH₃COOH + Cu(OH)₂ → (CH₃COO)₂Cu + 2H₂O
• 2CH₃COOH + CuO → (CH₃COO)₂Cu + H₂O
• 2CH₃COOH + CaCO₃ → (CH₃COO)₂Ca + CO₂ ↑+ H₂O
• 2CH₃COOH + 2Na → 2CH₃COONa + H₂↑
• 2CH₃COOH + Mg → (CH₃COO)₂Mg + H₂↑

---