Etyl axitat là một hợp chất hữu cơ thuộc nhóm ester, được tạo ra từ phản ứng giữa axit axetic và etanol. Nổi tiếng với mùi thơm ngọt, nó là thành phần quan trọng trong nhiều ứng dụng công nghiệp và hóa học. Bài viết này sẽ khám phá sâu về etyl axitat, từ cách điều chế, tính chất hóa học, đến các phản ứng và ứng dụng của nó trong phòng thí nghiệm và trong thực tiễn.
Điều Chế Etyl Axitat
Etyl axitat thường được sản xuất bằng phương pháp este hóa Fischer, một quá trình phản ứng giữa etanol và axit axetic. Phản ứng này cần một lượng nhỏ axit sulfuric hoặc axit khác làm xúc tác để thúc đẩy quá trình tạo ester:
CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O
Phản ứng này là cơ sở cho việc sản xuất etyl axitat trên quy mô công nghiệp, nhưng cũng được thực hiện trong phòng thí nghiệm để nghiên cứu các tính chất và phản ứng của ester.
Tính Chất Và Phản Ứng Hóa Học
Phản Ứng Thủy Phân
Khi etyl axitat tác dụng với nước trong điều kiện axit hoặc kiềm, nó sẽ bị thủy phân thành rượu etylic và axit axetic. Quá trình này có thể được viết như sau khi có mặt của kiềm như NaOH:
CH3COOC2H5 + NaOH → CH3COONa + C2H5OH
Phản ứng này không chỉ quan trọng trong ngành công nghiệp hóa chất mà còn trong việc giảng dạy về tính chất của ester trong giáo dục.
Phản Ứng Đốt Cháy
Khi đốt cháy etyl axitat trong không khí, sản phẩm thu được là khí carbon dioxide (CO2) và hơi nước (H2O). Đây là một phản ứng tỏa nhiều nhiệt:
2CH3COOC2H5 + 5O2 → 4CO2 + 4H2O
Các phản ứng đốt cháy như vậy thường được sử dụng để xác định năng lượng tỏa ra từ một hợp chất hữu cơ.
Các Phản Ứng Với Các Chất Khác
Etyl axitat cũng có thể tham gia vào các phản ứng với các chất khác như glucozo và fructozơ, nhưng các phản ứng này ít phổ biến hơn và cần điều kiện phản ứng cụ thể để xảy ra. Tuy nhiên, khả năng tương tác với các đường đơn giản này mở ra cánh cửa cho các nghiên cứu trong lĩnh vực sinh học phân tử và công nghệ thực phẩm.
Thí Nghiệm Với Etyl Axitat
Trong một thí nghiệm điển hình, việc thêm 2ml etyl axitat vào hai ống nghiệm, một chứa NaOH và một chứa H2SO4 loãng, sẽ cho thấy cách etyl axitat phản ứng khác nhau tùy thuộc vào môi trường axit hay kiềm. Thí nghiệm này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về tính chất hóa học của ester mà còn về cơ chế thủy phân của chúng.
Etyl axitat là một chất hữu cơ đa năng với nhiều ứng dụng trong công nghiệp và khoa học. Từ việc sử dụng làm dung môi cho đến vai trò trong các phản ứng hóa học, etyl axitat là một ví dụ điển hình về tầm quan trọng của hóa học trong đời sống hàng ngày. Hiểu biết về các phản ứng và ứng dụng của etyl axitat không chỉ quan trọng đối với các nhà khoa học mà còn cho bất kỳ ai quan tâm đến hóa học và công nghệ.
Bài tập ôn tập
Câu hỏi 1: Triolein và etyl axetat đều
Câu hỏi 2: Một hỗn hợp X gồm etyl axetat và etyl fomiat. Thủy phân 8,1 g hỗn hợp X cần 200ml dd NaOH 0,5M. Phần trăm về khối lượng của etylaxetat trong hỗn hợp là bao nhiêu
%mCH3COOC2H5=54,32%; %mHCOOCH3=45,68%
Gọi số mol etyl axetat và etyl fomat lần lượt là x ; y
CH3COOC2H5+NaOH→CH3COONa+C2H5OH
nNaOH = 0,2.0,5 = 0,1 mol = x + y
%mCH3COOC2H5 = 4.4/8.1 = 84.32%
Câu hỏi 3: Đốt cháy hoàn toàn m gam etyl axetat bằng lượng oxi vừa đủ, toàn bộ sản phẩm đem dẫn qua dung dịch Ca(OH)2 sau phản ứng thu đuợc 19,68 gam kết tủa và khối lượng của dung dịch tăng thêm 20 gam. Giá trị của m ban đầu là:
=> mCO2 + mH2O – m kết tủa = 20
=> mCO2 + mH2O = 20 + 19,68 = 39,68 g
nCO2 = 39.68 / (44+18) = 0.64 mol
nCH3COOC2H5 = 0.64/4 = 0.16 mol
Câu hỏi 4: Cho vào 2 ống nghiệm, mỗi ống khoảng 2ml etyl axetat, sau đó thêm vào ống nghiệm thứ nhất 1ml dung dịch H2SO4 20%, thêm vào ống nghiệm thứ hai 2ml NaOH 30%. Lắc đều cả 2 ống nghiệm. Lắp ống sinh hàn đồng thời đun sôi nhẹ trong 5 phút. Hiện tượng thu được là
Ở cả hai ống nghiệm đều xảy ra phản ứng thủy phân:
Ống 1: thủy phân trong môi trường axit, phản ứng xảy ra theo hai chiều thuận nghịch:
CH3COOC2H5 + H2O ⇄ CH3COOH + C2H5OH.
Kết quả thu được: chất lỏng phân thành hai lớp là este (không tan trong nước) và lớp còn lại là phần dung dịch chứa các chất tan H2SO4, CH3COOH, C2H5OH.
Ống 2: thủy phân trong môi trường bazơ, phản ứng xảy ra theo một chiều:
CH3COOC2H5 + NaOH → CH3COONa + C2H5OH.
Kết quả thu được: chất lỏng trở thành đồng nhất
Câu hỏi 5: Đốt cháy hoàn toàn 13,2 gam etyl axetat thu được V lít khí CO2 (đktc). Giá trị của V là
Câu hỏi 6: Đốt cháy m gam este etyl axetat, hấp thụ hết sản phẩm vào 200 gam dung dịch Ba(OH)2 6,84% sau đó lọc được 194,38 gam dung dịch Ba(HCO3)2. Giá trị của m là
Câu hỏi 7: Cho các chất sau: fructozơ, glucozơ, etyl axetat, Val-Gly-Ala. Số chất phản ứng với Cu(OH)2 trong môi trường kiềm, tạo dung dịch màu xanh lam là
Các chất phản ứng với Cu(OH)2/OH– cho dung dịch màu xanh lam phải là poliancol
Câu hỏi 8: Hỗn hợp X gồm etyl axetat, metyl acrylat và hai hidrocacbon. Nếu cho a mol X tác dụng với brom dư, thì có 0,15 mol brom phản ứng. Đốt cháy a mol X cần vừa đủ 1,265 mol O2, tạo ra CO2 và 0,95 mol H2O. Giá trị của a là
Câu hỏi 9: Phản ứng CH3COOC2H5 + KOH
CH3COOC2H5 + KOH → CH3COOK + C2H5OH
