Phản ứng chuyển đổi methanol (CH3OH) thành axit axetic (CH3COOH) là một quy trình công nghiệp quan trọng. Dưới đây là phương trình phản ứng tổng quát:
CH3OH + CO → CH3COOH
Điều Kiện Phản Ứng
- Nhiệt độ: Phản ứng thường được thực hiện ở nhiệt độ cao.
- Xúc tác: Sử dụng các xúc tác kim loại chuyển tiếp như Rhodium hoặc Iridium để tăng tốc độ phản ứng.
Mô Tả Phản Ứng
Phản ứng này thuộc loại phản ứng carbonyl hóa, trong đó carbon monoxide (CO) được chèn vào giữa nhóm methyl và hydroxyl của methanol để tạo thành axit axetic.
Ứng Dụng Thực Tế
Phương pháp này được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp để sản xuất axit axetic vì tính kinh tế và hiệu quả của nó. Methanol và carbon monoxide có thể được sản xuất từ methane, một thành phần chính của khí tự nhiên và khí dầu mỏ, làm cho quy trình này trở nên đặc biệt hấp dẫn về mặt chi phí.
Hình ảnh minh họa sơ đồ phản ứng carbonyl hóa methanol thành axit axetic, thể hiện rõ các chất tham gia (CH3OH, CO) và sản phẩm (CH3COOH) cùng điều kiện phản ứng (nhiệt độ, xúc tác).
Ví Dụ Minh Họa
Ví dụ 1: Phương pháp hiện đại nhất để sản xuất axit axetic trong công nghiệp là:
A. Lên men giấm
B. Oxi hóa aldehyde axetic
C. Đi từ methanol
D. Oxi hóa butan
Đáp án đúng là: C
Ví dụ 2: Chất nào sau đây có thể dùng để phân biệt ethanol và axit axetic?
A. Quỳ tím
B. Brom
C. Clo
D. Nước
Đáp án đúng là: A
Axit axetic làm quỳ tím hóa đỏ, trong khi ethanol không làm đổi màu quỳ tím.
Hình ảnh thể hiện sự đổi màu của giấy quỳ tím từ tím sang đỏ khi nhúng vào dung dịch axit axetic, minh họa tính axit của CH3COOH.
Ví dụ 3: Cho các phản ứng sau:
(1) Lên men giấm ethanol.
(2) Oxi hóa không hoàn toàn acetaldehyde.
(3) Oxi hóa không hoàn toàn butan.
(4) Cho methanol tác dụng với carbon monoxide.
Số phản ứng tạo ra axit axetic là:
A. 4
B. 3
C. 2
D. 1
Đáp án đúng là: A
Tất cả 4 phản ứng trên đều tạo ra axit axetic.
Các Phương Trình Phản Ứng Liên Quan
- Lên men giấm ethanol:
C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O - Oxi hóa không hoàn toàn acetaldehyde:
CH3CHO + O2 → CH3COOH - Oxi hóa không hoàn toàn butan:
2C4H10 + 5O2 → 4CH3COOH + 2H2O - Phản ứng chính (methanol và carbon monoxide):
CH3OH + CO → CH3COOH
Hình ảnh mô hình 3D của phân tử axit axetic, minh họa rõ liên kết giữa các nguyên tử carbon, hydro và oxy trong phân tử.
Tóm Tắt
Phản ứng Ch3oh Ra Ch3cooh là một phương pháp quan trọng trong sản xuất công nghiệp axit axetic, sử dụng methanol và carbon monoxide làm nguyên liệu đầu vào. Quy trình này có tính kinh tế cao và được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới.
