Tailieumoi.vn xin giới thiệu phương trình CH₃CH₂CH₂CH₃+ O₂ → 2CH₃COOH + 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 CH₃CH₂CH₂CH₃+ O₂ → 2CH₃COOH + H₂O

1. Phản ứng hóa học:

    CH₃CH₂CH₂CH₃ + O₂  2CH₃COOH + H₂O

2. Điều kiện phản ứng

- Xúc tác: (CH₃COO)₂Co, hoặc (CH₃COO)₂Mn.

- Nhiệt độ: 170- 180⁰C

- Áp suất: 50 atm.

3. Cách thực hiện phản ứng

Ở nhiệt độ cao, áp suất cao và có mặt muối coban axetat hoặc mangan axetat xúc tác butan bị oxi hóa tạo thành axit axetic.

4. Hiện tượng nhận biết phản ứng

Sản phẩm thu được sau phản ứng làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ.

5. Phản ứng hóa học

5.1. Phản ứng hóa học của Butan

- Trong phân tử C₄H₁₀ chỉ có liên kết và . Đó là các liên kết xích ma bền vững, vì thế C₄H₁₀ tương đối trơ về mặt hóa học: Ở nhiệt độ thường, chúng không phản ứng với axit, bazơ và chất oxi hóa mạnh (như KMnO₄) Dưới tác dụng của ánh sáng, xúc tác, nhiệt, C₄H₁₀ tham gia các phản ứng thế, phản ứng tách và phản ứng oxi hóa.

a. Phản ứng thế bởi halogen

- Khi chiếu sáng hoặc đốt nóng hỗn hợp butan và clo sẽ xảy ra phản ứng thế lần lượt các nguyên tử hidro bằng clo. Tương tự như metan.

   C₄H₁₀ + Cl₂ → C₄H₉Cl + HCl

- Phản ứng thế H bằng halogen thuộc loại phản ứng halogen hóa, sản phẩm hữu cơ có chứa halogen gọi là dẫn xuất halogen.

b. Phản ứng tách (gãy liên kết C-C và C-H)

- Dưới tác dụng của nhiệt và xúc tác (Cr₂O₃, Fe, Pt,...), các ankan không những bị tách hidro tạo thành các hidrocacbon không no mà còn bị gãy các liên kết C-C tạo ra các phân tử nhỏ hơn.

c. Phản ứng oxi hóa

- Khi đốt, butan bị cháy tạo ra CO₂, H₂O và tỏa nhiều nhiệt

- Nếu không đủ oxi, ankan bị cháy không hoàn toàn, khi đó ngoài CO₂ và H₂O còn tạo ra các sản phẩm như CO, than muội, không những làm giảm năng suất tỏa nhiệt mà còn gây độc hại cho môi trường.

5.2. Tính chất hóa học của Oxi

 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. Bạn có biết

- Phản ứng trên còn được gọi là phản ứng oxi hóa cắt mạch cacbon.

- Phản ứng trên được dùng để điều chế axit axetic trong công nghiệp.

- Các axit béo mạch dài dùng để sản xuất xà phòng được điều chế tương tự bằng cách oxi hóa cắt mạch các ankan phân đoạn C₂₅ – C₄₀:

R – CH₂ – CH₂ – R’ + O₂  RCOOH + R’COOH + H₂O

Người ta dùng dung dịch kiềm để tách lấy axit khỏi ankan chưa phản ứng.

7. Bài tập liên quan

Ví dụ 1: Sản phẩm thu được khi oxi hóa cắt mạch butan ở nhiệt độ cao, có xúc tác coban axetat là

 A. Axit axetic.

 B. Ancol metylic.

 C. Anđehit metylic.

 D. Propanal.

Hướng dẫn giải:

Chọn A.

Ví dụ 2: Trong công nghiệp, phương pháp hiện đại nhất được dùng để điều chế axit axetic là

 A. lên men giấm.

 B. oxi hóa anđehit axetic.

 C. đi từ metanol.

 D. oxi hóa n – butan.

Hướng dẫn giải:

Tất cả các cách trên đều điều chế được axit axetic trực tiếp, tuy nhiên trong công nghiệp phương pháp hiện đại nhất là đi từ metanol.

CH₃OH + CO  CH₃COOH

Do metanol và cacbon axit được sản xuất từ metan có sẵn trong khí thiên nhiên và khí mỏ dầu nên chi phí sản xuất rẻ, tạo sản phẩm với giá thành hạ.

Chọn C.

Ví dụ 3: Axit axetic không thể điều chế bằng một giai đoạn từ chất nào sau đây?

 A. butan.

 B. ancol etylic.

 C. anđehit axetic.

 D. metan.

Hướng dẫn giải:

CH₄ → CH₃OH → CH₃COOH.

Chọn D

8. Một số phương trình phản ứng hóa học khác của Ankan và hợp chất

• C₅H₁₂ + Cl₂ → C₅H₁₁Cl + HCl

• C₅H₁₂ + 2Cl₂ → C₅H₁₀Cl₂ + 2HCl

• C₅H₁₂ + 8O₂ → 5CO₂ + 6H₂O

• CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃ → CH₃-CH=CH-CH₂-CH₃ + H₂

• C₅H₁₂ → CH₄ + C₄H₈

• C₅H₁₂ → C₂H₄ + C₃H₈

• C₅H₁₂ → C₂H₆ + C₃H₆

•