Mục lục bài viết

1. Axit fomic tác dụng với AgNO3 trong dung dịch NH3 tạo ra kết tủa?

Phương trình hóa học cho phản ứng là :

2 AgNO3 + H2O + 4 NH3 + HCOOH → (NH4)2CO3 + 2 Ag ↓ + 2 NH4NO3

- Bản chất phản ứng hóa học: Phản ứng giữa axit formic (HCOOH) và dung dịch AgNO3/ NH3 là một quá trình hóa học mang tính chất quan trọng trong nghiên cứu và hiểu biết về tương tác giữa các chất hóa học. Trong điều kiện tiêu biểu, phản ứng này không xảy ra, và điều này mang lại những thông tin quan trọng về tính chất hóa học của các chất tham gia.

- Cách tiến hành phản ứng: Bắt đầu bằng việc thêm axit formic vào dung dịch AgNO3 trong môi trường dung dịch NH3. Tại điều kiện này, các phức chất tạo thành từ ion Ag+ và NH3 có thể làm giảm khả năng tác động của axit formic, không tạo ra phản ứng hoặc tạo ra phản ứng có hiệu suất rất thấp.

- Hiện tượng hóa học: Phản ứng giữa axit formic (HCOOH) và dung dịch AgNO3 trong dung dịch NH3 tạo ra một hiện tượng hóa học đặc biệt và thú vị, được biết đến như phản ứng tráng gương. Trong quá trình này, axit formic tác động với ion bạc (Ag+) có mặt trong dung dịch AgNO3, tạo ra kết tủa trắng bạc (Ag). Ở đây, axit formic (HCOOH) tác động với ion bạc (Ag+) từ dung dịch AgNO3 trong môi trường dung dịch NH3. Quá trình này tạo ra kết tủa trắng bạc (Ag), đồng thời giải phóng khí nitơ (N2) và tạo thành nước (H2O) và CO2 (carbon dioxide) như sản phẩm phụ.

Như vậy, axit fomic tác dụng với AgNO3 trong dung dịch NH3 tạo ra kết tủa là Ag. Đây là dạng phản ứng tráng gương, với mục đích là tạo kết tủa bạc sau khi kết thúc tiếp xúc. Phản ứng tráng gương thường được sử dụng để kiểm tra sự có mặt của axit formic trong mẫu hóa học. Sự xuất hiện của kết tủa trắng bạc có thể được quan sát trực tiếp và thường được mô tả như là một lớp mỏng bạc phản ánh ánh sáng, tạo nên hiệu ứng tráng gương đặc trưng. Điều này là kết quả của sự kết tụ của các phân tử bạc (Ag) thành dạng kết tủa khi chúng tương tác với axit formic.

 

2. Tính chất hóa học của axit fomic

2.1. Mang tính chất của axit yếu

Axit fomic (hay còn được biết đến là axit formic) là một trong những loại axit hữu cơ có tính chất của axit yếu. Dưới đây là mô tả chi tiết về một số tính chất của axit fomic:

- Tính chất axit yếu: Axit fomic là một axit yếu trong dung dịch nước. Nó chỉ phân ly ra một số ít ion H + trong dung dịch, và do đó, có tính chất acid yếu.

- Phản ứng với quỳ tím: Axit fomic khi tác động với giấy quỳ tím sẽ làm chuyển màu giấy từ màu xanh sang màu đỏ nhạt, là biểu hiện của tính chất axit.

- Tác dụng với kim loại mạnh (ví dụ: Natri): Axit fomic tác động với kim loại mạnh như Natri (Na) để tạo ra muối của nó và hydro (H2). Cụ thể, phương trình hóa học là:

2 Na + 2 HCOOH → 2 HCOONa + H2 ​

- Tác dụng với oxit bazơ (ví dụ: oxit Bari): Axit fomic tác động với oxit bazơ như oxit bari (BaO) để tạo ra muối của nó và nước, như mô tả trong phản ứng:

BaO + 2 HCOOH → (HCOO)2Ba + H2O

- Tác dụng với bazơ (ví dụ: natri hidroxit): Axit fomic tác động với bazơ như natri hidroxit (NaOH) để tạo ra muối của nó và nước, như mô tả trong phản ứng:

NaOH + HCOOH → HCOONa + H2O

- Tác dụng với muối của axit yếu (ví dụ: bari bicarbonate): Axit fomic tác động với muối của axit yếu như bari bicarbonate (BaHCO3) để tạo ra muối của nó, CO2, và nước, như mô tả trong phản ứng:

BaHCO3 + HCOOH → HCOOBa + CO2 ​+ H2O

 

2.2. Phản ứng đặc trưng của Axit fomic

Phản ứng Este hóa:

Phản ứng este hóa giữa axit fomic (HCOOH) và methanol (CH3OH) là một quá trình hóa học quan trọng, tạo ra este metyl formate (HCOOCH3) và nước (H2O). Phản ứng này thường được thực hiện dưới sự xúc tác của axit sunfuric đặc và ở một nhiệt độ cụ thể. Cơ sở cho sự xúc tác của axit sunfuric là để tăng tốc độ phản ứng và cung cấp điều kiện thuận lợi để tạo ra sản phẩm.

Phương trình phản ứng chi tiết như sau:

HCOOH + CH3OH → HCOOCH3 + H2O.

Trong đó, axit fomic phản ứng với methanol để tạo ra este metyl formate và nước. Điều kiện xúc tác của axit sunfuric đặc và nhiệt độ được duy trì để đảm bảo phản ứng diễn ra mạnh mẽ và hiệu quả.

Phản ứng tráng gương:

Phản ứng tráng gương là một hiện tượng đặc trưng khi axit fomic tác động lên dung dịch chứa ion bạc (Ag+). Phản ứng này thường được sử dụng để kiểm tra sự có mặt của axit fomic trong mẫu hóa học. Dưới đây là phương trình phản ứng chi tiết:

2 AgNO3 + H2O + 4 NH3 + HCOOH → (NH4)2CO3 + 2 Ag ↓ + 2 NH4NO3

Trong phản ứng trên, axit fomic phản ứng với dung dịch chứa ion bạc (Ag+) trong môi trường của nước (H2O) và amoniac (NH3). Kết quả của phản ứng là tạo ra kết tủa bạc (Ag) dưới dạng một lớp mỏng, tạo nên hiệu ứng tráng gương đặc trưng. Đồng thời, sản phẩm phụ của phản ứng bao gồm amoni cacbonat (NH4)2CO3 ​ và nitrat amoni (NH4NO3).

Phản ứng tráng gương được sử dụng rộng rãi trong phân tích hóa học để xác định sự có mặt của axit fomic và là một ví dụ tiêu biểu về cách các chất hóa học có thể tương tác để tạo ra hiện tượng đặc sắc.

 

3. Bài tập vận dụng liên quan

Bài tập 1: Trong tập hợp các chất sau gồm: saccarozo, ancol benzylic, toluen, axit metacrylic, anilin, etilen,  fructozo, SO2, stiren, CO2, phenol (C6H5OH), ancol benzylic. Số chất có khả năng làm mất màu nước brom là:

A. 7

B. 5

C. 6

D. 4

Đáp án C

Các chất có khả năng làm mất màu dung dịch nước Br2 bao gồm: etilen (CH2=CH2), axit metacrylic (CH2=CH-COOH), anilin (C6H5NH2), stiren (C6H5CH=CH2), phenol (C6H5OH), SO2. Do đó, có tổng cộng 6 chất thỏa mãn điều kiện đề bài.

Bài tập 2: Trong số các chất sau đây, chất có trong phản ứng tráng gương (tạo kết tủa bạc)?

A. HCOOC2H5

B. CH3-O-CH3

C. CH2=CH2

D. C2H5OH

Đáp án A

Chất HCOOC2H5 có khả năng tham gia phản ứng tráng gương do có cấu trúc HCOOR dạng RO-CHO, trong đó nhóm –CHO có khả năng tạo kết tủa bạc:

RO−CHO + 2 AgNO3 + 3 NH3 + H2O → ROCOONH4 + 2 Ag↓ + 2NH4NO3.

Dựa vào điều này, chúng ta chọn đáp án A.

Bài tập 3: Đáp án nào có thể làm khô khí NH3 cũng như hơi nước?

A. P2O5.

B. H2SO4 đặc.

C. CuO bột.

D. NaOH rắn.

Đáp án D

Để giải câu hỏi này, chúng ta cần nhớ nguyên tắc chung: Chất làm khô là chất có khả năng hút ẩm mạnh. Chất làm khô không tác dụng, không hòa tan với khí (cả khi có nước). Trong quá trình làm khô khí, không có sự giải phóng nhiệt.

Bài tập 4: Đáp án nào được dùng để phân biệt axit fomic và axit axetat?

A. CO2

B. Quỳ tím

C. NaOH

D. Dung dịch AgNO3/NH3

Đáp án D

Để phân biệt giữa axit fomic và axit axetic, chúng ta có thể sử dụng dung dịch AgNO3/ NH3 làm thuốc thử.

Do axit fomic (HCOOH) chứa nhóm –CHO, trong khi axit axetic (CH3COOH) không có nhóm này, ta có thể sử dụng dung dịch AgNO3/ NH3 làm chất phân biệt giữa chúng. Trong quá trình phản ứng của axit fomic với dung dịch AgNO3/ NH3, sẽ xuất hiện kết tủa bạc (Ag):

HCOOH + 2 AgNO3 + 4 NH3 + H2O ⇌ (NH4)2CO3 + 2 Ag↓ + 2 NH4NO3

Ngược lại, trong trường hợp axit axetic, không xuất hiện hiện tượng này. Do đó, việc sử dụng dung dịch AgNO3/ NH3 là một cách đơn giản và hiệu quả để phân biệt giữa axit fomic và axit axetic.

Bài tập 5: 

Tính bazơ của NH3 có thể giải thích qua các điểm sau:

A. Trên nguyên tử N của NH3 còn một cặp electron tự do, là nguồn electron dư có khả năng nhận proton.

B. Phân tử NH3 có ba liên kết cộng hóa trị, trong đó có một liên kết đơn và hai liên kết đôi giữa N và H, làm cho phân tử có tính phân cực và khả năng tương tác với các ion hay phân tử khác.

C. NH3 tan được nhiều trong nước, cho phép nó tương tác và tạo các ion OH- khi phản ứng với nước.

D. NH3 tác dụng với nước, tạo thành NH4OH, nơi một phần của phân tử NH3 đóng vai trò như một cấu trúc tạo ra ion OH- trong dung dịch.

Đáp án A

Sự tính bazơ của NH3 xuất phát từ việc nguyên tử N trong phân tử này còn một cặp electron tự do, không tham gia vào quá trình liên kết hóa học.

Theo thuyết Bronsted, một chất bazơ là chất có khả năng nhận proton (H+). Trong trường hợp của NH3, nguyên tử N có khả năng nhận một proton để tạo thành ion NH4+.

Theo thuyết Arrhenius, một chất bazơ là chất có khả năng tạo ra ion OH- khi hòa tan trong nước. Trong phản ứng với nước, NH3 tạo ra ion OH- và NH4+:

H2O + NH3 ⇌ OH– + NH4+

​ Tóm lại, tính bazơ của NH3 có thể được giải thích bằng việc nguyên tử N còn cặp electron tự do, theo cả thuyết Brønsted và thuyết Arrhenius.

Xem thêm: Axit là gì? Phân loại, tính chất hóa học và ứng dụng của một số axit phổ biến