Tailieumoi.vn xin giới thiệu phương trình C₂H₅OH + O₂ → CH₃COOH + H₂O gồm điều kiện phản ứng, cách thực hiện, hiện tượng phản ứng và một số bài tập liên quan giúp các em củng cố toàn bộ kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm bài tập về phương trình phản ứng hóa học. Mời các bạn đón xem:

Phương trình C₂H₅OH + O₂ → CH₃COOH + H₂O

1. Phương trình phản ứng hóa học   

            C₂H₅OH + O₂ → CH₃COOH + H₂O

2. Hiện tượng nhận biết phản ứng

Phương trình không có hiện tượng nhận biết đặc biệt.

Trong trường hợp này, bạn chỉ thường phải quan sát chất sản phẩm CH3COOH (acid acetic) (trạng thái: lỏng) (màu sắc: không màu), H2O (nước) (trạng thái: lỏng) (màu sắc: không màu), được sinh ra

Hoặc bạn phải quan sát chất tham gia C2H5OH (rượu etylic) (trạng thái: lỏng) (màu sắc: không màu), O2 (oxi) (trạng thái: khí) (màu sắc: không màu), biến mất.

3. Điều kiện phản ứng

Phản ứng trên chỉ xảy ra khi cả hai thành phần quan trọng, C2H5OH (rượu etylic) và O2 (khí oxi), cùng tồn tại trong môi trường. Cả hai chất này đều có tính chất oxy hóa, có khả năng tác động lên các phân tử khác để tạo ra các sản phẩm mới. Khi C2H5OH và O2 tương tác với nhau, kết quả cuối cùng là sự hình thành của CO2 (khí cacbonic) và H2O (nước).

Sản phẩm CO2 là một khí không màu, không mùi, không vị, không độc hại và có tính chất oxy hóa cao. Nó thường được tạo ra trong các phản ứng đốt cháy và có ảnh hưởng đáng kể đến biến đổi khí quyển và hiệu ứng nhà kính. Trong khi đó, sản phẩm H2O là một chất lỏng trong suốt, không màu, không mùi, không vị, không độc hại và có tính chất oxy hóa thấp.

Để đạt được độ hoàn thiện của phản ứng, cần đảm bảo có đủ C2H5OH và O2 trong môi trường. Nếu thiếu bất kỳ một chất nào trong quá trình phản ứng, phản ứng sẽ không thể diễn ra hoặc chỉ diễn ra một phần.

Ngoài ra, nhiệt độ là một yếu tố quan trọng để kích thích phản ứng. Trong trường hợp này, nhiệt độ phải đạt trên 400 độ C để có thể kích thích phản ứng diễn ra mạnh mẽ. Cuối cùng, chất xúc tác là một yếu tố không thể thiếu để tăng cường hiệu suất của phản ứng. Thường, oxit kim loại hoặc oxit của kim loại kiềm được sử dụng như chất xúc tác để tạo điều kiện tốt nhất cho phản ứng.

Tóm lại, phản ứng C2H5OH + O2 → CO2 + H2O là một phản ứng quan trọng trong lĩnh vực hóa học, và để đạt được hiệu suất tốt nhất, cần phải đảm bảo đủ điều kiện, bao gồm sự hiện diện của cả hai chất, nhiệt độ và chất xúc tác.

4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng

4.1. Bản chất của C₂H₅OH (Ancol etylic)

- Trong phản ứng trên C₂H₅OH là chất khử.

- Đây là phản ứng lên men giấm từ ancol etylic điều chế axit axetic.

4.2. Bản chất của O₂ (Oxi)

Trong phản ứng trên O₂ là chất oxi hoá.

5. Tính chất hóa học

5.1. Tính chất hóa học của C₂H₅OH

a. Rượu etylic có cháy không?

- Rượu etylic tác dụng mạnh với oxi khi đốt nóng.

b. Rượu etylic có phản ứng với Natri không?

- Rượu etylic tác dụng được với natri, giải phóng khí hiđro.

c. Phản ứng với axit axetic

- Axit axetic tác dụng với rượu etylic tạo ra etyl axetat.

- Etyl axetat là chất lỏng, mùi thơm, ít tan trong nước, dùng làm dung môi trong công nghiệp.

- Sản phẩm của phản ứng giữa rượu và axit gọi là este.

5.2. Tính chất hóa học của O₂

Khi tham gia phản ứng, nguyên tử O dễ dàng nhận thêm 2e. Nguyên tử oxi có độ âm điện lớn (3,44), chỉ kém flo (3,98).

    Do vậy, oxi là nguyên tố phi kim hoạt động hoá học, có tính oxi hoá mạnh. Trong các hợp chất (trừ hợp chất với flo), nguyên tố oxi có số oxi hoá là -2.

    Oxi tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt, ...) và các phi kim (trừ halogen). Oxi tác dụng với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ.

a. Tác dụng với kim loại

    Tác dụng với hầu hết kim loại (trừ au và Pt), cần có t^o tạo oxit:

b. Tác dụng với phi kim

    Tác dụng với hầu hết phi kim (trừ halogen), cần có t^o tạo oxit:

    ĐB: Tác dụng với H₂ nổ mạnh theo tỉ lệ 2:1 về số mol:

c. Tác dụng với hợp chất

    - Tác dụng với các chất có tính khử:

    - Tác dụng với các chất hữu cơ:

6. Ứng dụng của phản ứng

Phản ứng C2H5OH + O2 → CO2 + H2O là một trong những phản ứng hóa học cơ bản và quan trọng, được biết đến như là phản ứng oxi hóa của rượu etylic. Đây không chỉ là một khía cạnh lý thú trong lĩnh vực hóa học, mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn trong cuộc sống và công nghiệp.

- Chế tạo rượu: Phản ứng C2H5OH + O2 → CO2 + H2O đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất rượu etylic, một nguyên liệu quý giá trong ngành công nghiệp rượu. Tại các nhà máy sản xuất rượu, quá trình này được thực hiện một cách tỉ mỉ để biến đổi các nguyên liệu cơ bản như nho, lúa mì, hoa quả và củ cải thành những chai rượu tinh túy.

Một bước đầu tiên trong quá trình sản xuất rượu là lên men. Tại đây, các enzym tự nhiên hoặc men men được thêm vào nguyên liệu cơ bản để chuyển đổi đường thành cồn và khí carbon dioxide (CO2). Quá trình này có thể kéo dài từ một vài tuần đến vài tháng, tùy thuộc vào loại rượu và mục đích sử dụng cuối cùng.

Sau khi quá trình lên men hoàn tất, rượu etylic đã được tạo thành trong nguyên liệu cơ bản. Tuy nhiên, nó vẫn còn kết hợp với nước và các hợp chất khác. Để tách rượu etylic và nước ra khỏi các chất còn lại, quá trình chưng cất được sử dụng. Trong quá trình này, hỗn hợp được đun nóng, và rượu etylic có nhiệt độ sôi thấp hơn so với nước, nên nó bay hơi đầu tiên. Hơi rượu etylic sau đó được ngưng tụ lại để tạo thành rượu nguyên chất, trong khi nước và các phần còn lại không mong muốn được loại bỏ.

Quá trình phản ứng và tách rượu etylic từ các nguyên liệu cơ bản này không chỉ đòi hỏi sự chuyên nghiệp mà còn phải tuân thủ các tiêu chuẩn chất lượng nghiêm ngặt. Kết quả là những chai rượu vang, whisky, hoặc rượu sake ngon mắt và hương vị độc đáo, đã từng bước thăng hoa qua quy trình phản ứng này.

- Nhiên liệu động cơ: Phản ứng C2H5OH + O2 → CO2 + H2O không chỉ là một phản ứng hóa học cơ bản, mà còn là một nguồn cung cấp năng lượng đáng chú ý, biến rượu etylic trở thành một lựa chọn hấp dẫn trong việc sản xuất nhiên liệu động cơ. Rượu etylic, thường được gọi là ethanol, đã tạo ra sự quan tâm đặc biệt trong ngành ô tô, hàng không và hàng hải.

Một trong những ứng dụng phổ biến nhất của ethanol là làm nhiên liệu cho các động cơ xe hơi. Ethanol có thể được kết hợp với xăng trong tỷ lệ nhất định để tạo thành loại nhiên liệu gọi là "E85." E85 chứa từ 51% đến 83% ethanol, phụ thuộc vào quy định của mỗi quốc gia. Nhiên liệu này được coi là một giải pháp tốt hơn cho môi trường so với xăng thông thường, vì nó có khả năng giảm khí thải carbon dioxide (CO2), một chất gây hiệu ứng nhà kính.

Ngoài ra, ethanol cũng được sử dụng trong hàng không và hàng hải. Trong ngành hàng không, nó được thêm vào nhiên liệu máy bay để tăng khả năng đốt cháy và giảm phát thải. Trong hàng hải, ethanol có thể được sử dụng làm một phần của nhiên liệu cho các tàu thủy lớn.

Tuy ethanol có nhiều lợi ích về môi trường và hiệu suất, nhưng cũng đặt ra một số thách thức, như sự cạnh tranh với nguồn lương thực và vấn đề về cơ sở hạ tầng cung cấp. Tuy nhiên, dù có những khó khăn, sự phát triển và sử dụng của ethanol trong nhiên liệu động cơ đóng một vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu tác động của ngành công nghiệp lên môi trường và tài nguyên tự nhiên.

- Chất tẩy rửa: Rượu etylic là một chất tẩy rửa hiệu quả. Phản ứng C2H5OH + O2 → CO2 + H2O được sử dụng để sản xuất các sản phẩm tẩy rửa đa dạng cho nhiều ứng dụng, bao gồm cả tẩy rửa bề mặt kim loại và các bề mặt khác. Sự khả năng hòa tan chất bẩn và mỡ trên bề mặt làm cho rượu etylic trở thành một lựa chọn lý tưởng cho các sản phẩm tẩy rửa.

- Sản xuất thuốc: Rượu etylic được sử dụng để sản xuất một số loại thuốc và chất phụ gia. Phản ứng C2H5OH + O2 → CO2 + H2O được sử dụng để tạo ra các dung môi và thành phần cho các loại thuốc khác nhau. Nó cũng có thể được sử dụng để chiết xuất các hợp chất từ các loại thực vật khác nhau.

- Sản xuất thực phẩm: Rượu etylic có nhiều ứng dụng trong ngành sản xuất thực phẩm. Nó được sử dụng làm chất bảo quản và tạo mùi cho nhiều sản phẩm thực phẩm, bao gồm cả thực phẩm đóng hộp, sốt, mứt, nước chấm và đồ ăn đóng gói. Ngoài ra, rượu etylic còn được sử dụng trong việc sản xuất các loại bánh kẹo và đồ uống.

Trong tổng hợp, phản ứng C2H5OH + O2 → CO2 + H2O là một quá trình quan trọng và đa dạng có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ công nghiệp đến đời sống hàng ngày của con người.

7. Cách thực hiện phản ứng

- Để sản xuất giấm ăn, người ta thường dùng phương pháp lên men dung dịch rượu etylic loãng

8. Bạn có biết

- Là phản ứng điều chế axit.

9. Bài tập liên quan

10. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Carbon (C) và hợp chất:

C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O

2C₃H_5­(OH)_3­ + Cu(OH)₂ → [C₃H₅(OH)₂O]₂Cu +2H₂O

2C₂H₅OH + 2Na → 2C₂H₅ONa + H₂ ↑

C₂H₅OH + CuO $\stackrel{t^0}{\to }$CH₃CHO + Cu↓ + H₂O

C₂H₅OH + 3O₂ $\stackrel{t^0}{\to }$ 2CO₂ + 3H_2­O

C₂H₅OH $\underset{H_{2}S{O}_4}{\overset{{170}^{0}C}{\to }}$ C₂H­₄ ↑+ H₂O

C₂H₅OH + HBr → C₂H₅Br + H₂O

CH₃OH + CO $\stackrel{t^0, xt}{\to }$ CH₃COOH

2CH₃OH + O₂  $\stackrel{t^0, xt}{\to }$ 2HCHO + 2H₂O

2C₂H₅OH $\stackrel{{140}^{0}C, H_{2}S{O}_4}{\to }$ C₂H₅OC₂H₅ + H₂O

CH₃CH(OH)CH₃ + CuO $\stackrel{t^0}{\to }$CH₃COCH₃ + Cu ↓+ H₂O