Etyl fomat (HCOOC2H5), hay ethyl metanoat, là một este có ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp và đời sống. Bài viết này sẽ cung cấp thông tin chi tiết về Gốc Fomat trong hợp chất etyl fomat, từ công thức cấu tạo, tính chất hóa học, điều chế đến ứng dụng thực tế và các bài tập liên quan.
1. Tổng quan về Etyl Fomat
Etyl fomat là một este được tạo thành từ phản ứng giữa etanol và axit fomic. Nó tồn tại ở dạng chất lỏng không màu, có mùi thơm dễ chịu, dễ cháy và tan được trong nước. Trong công nghiệp, etyl fomat được sử dụng phổ biến như một dung môi và hương liệu.
2. Công thức cấu tạo và đặc điểm của gốc fomat
- Công thức phân tử: C3H6O2
- Công thức cấu tạo: HCOOC2H5
Gốc fomat (HCOO-) là gốc axit có nguồn gốc từ axit fomic (HCOOH). Trong etyl fomat, gốc fomat liên kết với nhóm etyl (C2H5-) thông qua liên kết este. Chính gốc fomat này quyết định nhiều tính chất hóa học đặc trưng của etyl fomat, bao gồm khả năng tham gia phản ứng tráng bạc.
Cấu trúc phân tử etyl fomat (HCOOC2H5) thể hiện rõ gốc fomat (HCOO-).
3. Mùi đặc trưng của Etyl Fomat
Etyl fomat có mùi thơm đặc trưng của đào chín và là một thành phần trong hương vị của quả mâm xôi, đôi khi được tìm thấy trong táo. Nó góp phần tạo nên hương vị của nhiều loại thực phẩm như táo nấu chín, dứa, nước cam, cải thảo, bánh mì và cà phê. Do đó, etyl fomat được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm để tạo hương.
4. Tính chất hóa học quan trọng của Etyl Fomat
4.1. Phản ứng thủy phân
-
Trong môi trường axit:
HCOOC2H5 + H2O ⇄ HCOOH + C2H5OH
-
Trong môi trường kiềm:
HCOOC2H5 + NaOH → HCOONa + C2H5OH (t°, H2O)
4.2. Phản ứng đốt cháy
HCOOC2H5 + 7/2 O2 → 3CO2 + 3H2O (t°)
4.3. Phản ứng tráng bạc
Đây là phản ứng quan trọng chứng minh gốc fomat có tính khử:
HCOOC2H5 + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → NH4OCOOC2H5 + 2Ag↓ + 2NH4NO3 (t°)
4.4. Phản ứng với Cu(OH)2
HCOOC2H5 + 2Cu(OH)2 + 2NaOH → Na2CO3 + C2H5OH + Cu2O↓ (đỏ gạch) + 3H2O
Phản ứng này tạo kết tủa đỏ gạch Cu2O, cũng chứng minh gốc fomat có tính khử tương tự andehit.
Sơ đồ minh họa các phản ứng hóa học chính của etyl fomat, bao gồm thủy phân, tráng bạc và phản ứng với Cu(OH)2.
5. Điều chế Etyl Fomat
-
Trong phòng thí nghiệm: Đun sôi hỗn hợp etanol và axit fomic với xúc tác H2SO4 đặc:
HCOOH + C2H5OH ⇄ HCOOC2H5 + H2O (H2SO4 đặc, t°)
-
Trong công nghiệp: Tổng hợp từ methanol và carbon monoxide với xúc tác bazơ mạnh.
6. Ứng dụng thực tiễn của Etyl Fomat
- Dung môi: Etyl fomat được sử dụng làm dung môi cho xenlulozo nitrat, xenlulozo axetat, dầu và mỡ.
- Thay thế axeton: Nó có thể thay thế axeton trong một số ứng dụng.
- Hương liệu thực phẩm: Tạo hương vị đào cho thực phẩm.
- Sản xuất chất tẩy rửa: Nguyên liệu trong sản xuất bột giặt và chất tẩy rửa.
7. Bài tập vận dụng về Etyl Fomat
Bài tập 1: Chất nào sau đây có khả năng tham gia phản ứng tráng bạc?
A. CH3COOCH3
B. C2H5OH
C. HCOOC2H5
D. CH3CHO
Đáp án: C. HCOOC2H5 (Etyl fomat)
Bài tập 2: Đun nóng este HCOOC2H5 với dung dịch NaOH, thu được sản phẩm là:
A. CH3COONa và C2H5OH
B. HCOOH và C2H5OH
C. HCOONa và C2H5OH
D. CH3OH và C2H5COONa
Đáp án: C. HCOONa và C2H5OH
Bài tập 3: Đốt cháy hoàn toàn 8.8 gam một este X đơn chức, mạch hở thu được 17.6 gam CO2. Công thức phân tử của X là?
A. C2H4O2
B. C3H6O2
C. C4H8O2
D. C5H10O2
Hướng dẫn giải:
nCO2 = 17.6/44 = 0.4 mol
nX = nCO2/3 = 0.4/3 mol
MX = 8.8/(0.4/3) = 66
=> C3H6O2
Đáp án: B. C3H6O2
Ứng dụng của etyl fomat trong ngành công nghiệp thực phẩm, đặc biệt trong việc tạo hương liệu.
8. Lưu ý khi sử dụng và bảo quản Etyl Fomat
Etyl fomat là chất dễ cháy, cần được bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh xa nguồn nhiệt và các chất oxy hóa mạnh. Khi sử dụng, cần trang bị đầy đủ phương tiện bảo hộ cá nhân để tránh tiếp xúc trực tiếp với da và mắt, cũng như hít phải hơi của chất này. Nồng độ cao của etyl fomat có thể gây kích ứng và ảnh hưởng đến sức khỏe.
9. Kết luận
Etyl fomat là một este quan trọng với nhiều ứng dụng trong công nghiệp và đời sống. Hiểu rõ về công thức, tính chất hóa học, và đặc biệt là gốc fomat (HCOO-) sẽ giúp học sinh nắm vững kiến thức và vận dụng giải các bài tập liên quan một cách hiệu quả.
