1. Phương trình CH3OH + Na → H2 + CH3ONa
Cân bằng phương trình: 2Na + 2 CH3OH → H2 + 2 CH3ONa
Điều kiện và cách thực hiện phản ứng:
Trong quá trình thực hiện các phản ứng hóa học thì điều kiện đóng vai trò quan trọng trong việc xác định sự thành công của quá trình này. Có những phản ứng không đòi hỏi điều kiện đặc biệt và có thể xảy ra tự nhiên mà không cần sự can thiệp của các yêu tố bên ngoài.
Một ví dụ điển hình cho phản ứng giữa natri và rượu methanol. Để thực hiện phản ứng này thì không đòi hỏi bất kỳ điều kiện đặc biệt nào. Đơn giản chỉ cần đưa natri vào liên kết với rượu methanol là đủ để kích thích quá trình phản ứng diễn ra tự nhiên
- Hiện tượng phản ứng: Quá trình phản ứng giữa natri và rượu methanol không chỉ là một quá trình tạo ra sản phẩm mới mà còn có những dấu hiệu rõ ràng giúp nhận diện sự thay đổi chất. Trong quá trình phản ứng này thì natri bắt đầu tan dần trong dung dịch và đồng thời có sự thoát khí xuất hiện. Hiện tượng này không chỉ là dấu hiệu của sự tương tác giữa natri và rượu methanol mà còn là một phần quan trọng giúp xác định việc phản ứng diễn ra.
- Lưu ý: Phản ứng giữa natri và rượu có điểm tương đồng với phản ứng giữa natri và nước nơi mà cả hai đều giải phóng khí hydrogen (H2). Tuy nhiên thì đối chiếu với phản ứng của rượu, natri thường tham gia vào quá trình nảy với mức độ yếu hơn so với khi tương tác với nước.
2. Tìm hiểu tính chất các chất trong phương trình 2 CH3OH + 2 Na → H2 + 2 CH3ONa
CH3OH:
- Tính chất hóa học của metylic CH3OH:
+ Ethanol là một chất lỏng phân cực và thường được sử dụng trong nhiều ứng dụng như chất chống đông, dung môi, nhiên liệu và chất làm biến tính có thể trải qua quá trình oxy hóa hoàn toàn để tạo ra khí cacbonic và nước. Nếu quá trình oxy hóa không đầy đủ sẽ xuất hiện adehit fomic theo phản ứng:
2 CH3OH + 3 O2 → 2 CO2 + 4 H2O
Ethanol cũng có khả năng tương tác với kim loại để ra muối ancolat. Trong khi đó thì khi tác dụng với axit vô cơ thì ethanol có thể tạo tành este theo các phản ứng tiêu biểu như:
2 CH3OH + 2 Na → 2 Ch3ONa + H2
CH3OH + NaOH → CH3ONa + H2O
Với đa dạng các phản ứng và tính chất hóa học thì ethanol trở thành một chất cơ bản có ảnh hướng đa chiều trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và hóa học.
- Điều chế ancol metylic:
Đây được gọi là một chất lỏng đóng vai trò quan trọng như một nguồn năng lượng tiềm năng được tạo ra từ nhiều nguồn khác nhau bao gồm khí tự nhiên, chất thải sinh học, than và CO2. Đây không chỉ là một hóa chất lỏng thông thường mà còn là kết quả của quá trình chưng cất rượu truyền thống nơi mà nó là chất lỏng đầu tiên được ngưng tụ trong quá trình nấu rượu.
Một số phương trình điều chế ancol metylic:
CH4 + O2 → CH3OH (có chất xúc tác là Cu và được điều chế ở nhiệt độ 20 độ với 100 atm)
Ngoài ra thì có thể điều chế từ khí hydro và cacbonic: CO2 + 3 H2 → Ch3OH + H2O
- Ứng dụng của ancol metylic CH3OH: Methanol với đa dạng ứng dụng trong đời sống và sản xuất công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực khác nhau:
+ Nhiên liệu cho ngành giao thông vận tải: Dung môi methanol là một thành phần quan trọng trong nhiên liệu được sử dụng trong ngành giao thông vận tải. Nó thường được sử dụng để sản xuất metyl tert - butyl ete, một hợp chất có thể thêm vào xăng để tăng tỷ số octan thay thế cho tetraetyl chì một chất gây ô nhiễm cho môi trường.
+ Ứng dụng trong phòng thí nghiệm: Methnol là một dung môi dùng trong các phòng thí nghiệm đặc biệt trong quá trình như chạy sắc kỳ lỏng, nâng cấp HLC và chạy phổ UV - VIS.
+ Xử lý nước thải: Methanol công nghiệp thường được sử dụng trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp đóng vai trò vào việc giảm thiểu tác động của chất thải độc hại đối với môi trường.
+ Nhiên liệu cho pin nhiên liệu: Methanol được sử dụng trong sản xuất pin nhiên liệu cung cấp nguồn hydro năng lượng cho các thiết bị và ứng dụng khác nhau.
+ Ngành sản xuất hóa chất: Với vai trò trong sản xuất formalin, andehit fomic, axit axetic và nhiều hợp chất hóa học khác làm nền tảng cho nhiều quy trình sản xuất công nghiệp.
+ Ngành sơn, chất chống đông lạnh và in ấn: Methanol được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp sơn, làm chất chống đông lạnh và trong quá trình in ấn.
+ Nhiên liệu cho bếp lò nhỏ và động cơ đốt: Methanol cung cấp nhiên liệu cho các bếp lò nhỏ và được sử dụng làm nguồn năng lượng cho động cơ đốt thúc đẩy hiệu suất và hiệu quả trong ứng dụng đa dạng.
Natri (Na):
- Tính chất hóa học:
- Natri có tính khử mạnh: Na → Na+ + 1e
- Tác dụng với phi kim: Natri thể hiện chất hóa học khi tác động với oxy và clo tạo thành các hợp chất như oxit.
- Tác dụng với axit: Trong môi trường axit thì natri dễ dàng khử ion H+ trong dung dịch axit loãng như HCl và H2SO4 loãng tạo tành hidro tự do:
2 Na+ 2 HCl → 2 NaCl + H2
- tác dụng với nước: Natri tác động mạnh mẽ với nước tạo thành dung dịch kiềm và giải phóng khí hidro :
2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2
- tác dụng với hidro: Khi tác dụng với H2 ở áp suất lướn và nhiệt độ từ 250 đến 400 độ C thì natri tạo ra natri hidrua theo phản ứng: 2 Na + H2 → 2 NaH.
Ứng dụng của Natri: Natri được sử dụng trong sản xuất este và các hợp chất hữu cơ. Nó là thành phần chính của clorua natri NaCl hay muối ăn một chất dùng trong đời sống.
+ Trong một số hợp kim để cải thiện cấu trúc của chúng: Natri thường được sử dụng trong hợp kim để tối ưu hóa và cải thiện tính chất cấu trúc của chúng.
+ TRong xà phòng: Được sử dụng trong sản xuất xà phòng thông qua phản ứng với axit béo đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp hóa chất.
+ Để làm trơn bề mặt kim loại: Làm trơn bề mặt chúng và làm tăng tính linh hoạt và độ bóng.
+ Để làm tinh khiết kim loại nóng chảy
+ TRong các đèn hơi natri: được chuyển đổi điện năng thành ánh sáng.
+ Như là chất lỏng dẫn nhiệt trong một số loại lò phản ứng nguyên tử.
3. Bài tập tự luyện tập
Câu 1: Cho Na tác dụng với dung dịch CH3OH thu được 22 lít khí ở điều kiện tiêu chuẩn. Khối lượng CH3OH tham gia phản ứng là:
Hướng dẫn giải:
Ta có phương trình hóa học: 2 Na + 2 CH3OH → 2 CH3ONa + H2
Ta có: n H2 = 2n CH3OH = 2 .0,1 = 0,2 mol
Vậu khối lượng của CH3OH là: m Ch3OH = 0,2 . 32 = 6,4 gam
Câu 2: Cho Na tác dụng với dung dịch CH3OH thu được 44,2 lít khí ở điều kiện tiêu chuẩn. Khối lượng CH3OH tham gia phản ứng là bằng bao nhiêu gam?
Câu 3: Cho 02, mol SO2 và 0,4 mol O2 vào một bình dung tích 1 lít được giữ ở nhiệt độ không đổi. Phản ứng trong bình xảy ra như thế nào? Khi phản ứng đạt đến trạng thái cân bằng thì lượng SO3 trong bình là 0,1 mol. Tính hằng số cân bằng Kc phản ứng tổng hợp SO3 ở nhiệt độ trên.
Câu 4: CH3OH có được coi là chất điện li mạnh hay là chất điện li yếu?
CH3OH hay còn gọi là ancol metylic không là chất điện li: Vì chất điện li được coi là chất khi hòa tan trong nước thì phân li thành ion (thường là các chất có liên kết ion). Còn ancol trong phân tử thì các nguyên tử các nguyên tố liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị (ancol có liên kết hidro nhưng chỉ giúp ancol tan tốt trong H2O)
Vì vậy nên CH3OH không điện li trong nước.
Câu 5: TRong các dung dịch sau thì dung dịch không dẫn được là?
A. CaSO4
B. CH3OH
C. HCl
D. Al2SO3
Bạn đọc có thể tham khảo bài viết sau: Nhôm là gì? Tính chất vật lý, hóa học của nhôm và ứng dụng
Bài viết trên luật Minh Khuê đã gửi tới bạn đọc chi tiết về vấn đề: 2 Na + 2 CH3OH → 2 Ch2ONa + H2. Cảm ơn bạn đọc đã theo dõi chi tiết bài viết.
