Anđehit Fomic là một loại hóa chất công nghiệp đang được sử dụng khá phổ biến hiện nay. Vậy Anđehit Fomic có cấu tạo, công thức hóa học, tính chất lý hóa như thế nào? Có những phương pháp nào điều chế loại anđehit này? Team Marathon Education sẽ giúp các em hiểu chi tiết hơn về hợp chất này qua bài viết dưới đây.
Anđehit Fomic là gì? Công thức hóa học của Anđehit Fomic
Anđehit Fomic là anđehit đơn giản nhất, có công thức hóa học là HCHO hoặc CH2O. Hợp chất này còn có nhiều tên gọi khác như fomanđêhit, methylene oxide, metanal, formol, methyl aldehyde,…
Cấu tạo phân tử của Anđehit fomic
Anđehit Fomic là hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm −CH=O liên kết trực tiếp với nguyên tử hiđro.
Tính chất vật lý của Anđehit Fomic
- Ở điều kiện thường, Anđehit Fomic tồn tại dưới trạng thái khí và có mùi hăng mạnh.
- Loại anđehit này hòa tan tốt trong nước với độ tan lớn hơn 100h/100ml [ở nhiệt độ 20oC] và và tạo ra dung dịch fomon.
- Điểm nóng chảy: -117oC.
- Điểm sôi: 19,3oCC.
Tính chất hóa học của Anđehit Fomic
Phản ứng cộng hidro
Hợp chất anđehit này phản ứng với khí hidro trong điều kiện đun nóng và có xúc tác niken để tạo thành ancol bậc I:
HCHO + H_2 \xrightarrow[Ni]{t^\circ} CH_3OH
Phản ứng oxi hóa
Trong điều kiện nhiệt độ cao, Anđehit Fomic tác dụng với O2 tạo thành axit cacboxylic [có xúc tác của Mn2+]:
HCHO + \frac12O_2 \xrightarrow[Mn^{2+}]{t^\circ} HCOOH
Phản ứng tráng bạc
HCHO+4[Ag[NH_3]_2]OH\to [NH_4]_2CO_3+4Ag+6NH_3+2H_2O
Phản ứng với Cu[OH]2
Trong môi trường kiềm. HCHO phản ứng với Cu[OH]2 tạo thành kết tủa Cu2O màu đỏ gạch.
HCHO+4Cu[OH]_2+2NaOH \to Na_2CO_3+2Cu_2O+6H_2O
Phản ứng với Br2
HCHO+Br_2+H_2O\to HCOOH+2HBr
Phản ứng làm mất màu dung dịch thuốc tím KMnO4
3HCHO + 2KMnO_4 + H_2O → 3HCOOH +2MnO_2 + 2KOH
Phương pháp điều chế Anđehit Fomic
Trong công nghiệp, để điều chế Anđehit Fomic, người ta tiến hành oxi hóa metanol tại nhiệt độ 600 – 700C [với chất xúc tác Ag hoặc Cu]:
2CH_3OH + O_2 \xrightarrow[Ag/ Cu]{600-700^\circ} 2HCHO + 2H_2O
Ngoài ra, các em còn có thể điều chế hợp chất này bằng phương pháp oxy hóa không hoàn toàn metan:
CH_4 + O_2 \xrightarrow{t^\circ} HCHO + H_2O
Ứng dụng của Anđehit Fomic
Hợp chất Anđehit Fomic được sử dụng nhiều trong y khoa với tác dụng diệt trùng, diệt khuẩn. Ngoài ra, nó còn là dung môi giúp bảo vệ các mẫu thí nghiệm hay cơ quan trong cơ thể của con người, hay dùng để ướp xác,…
Liên Kết Hóa Học Là Gì? Các Loại Liên Kết Hóa Học Cần Nhớ
Dùng trong việc bảo quản
Hợp chất anđehit này có thể kết hợp với các loại protein [chủ yếu là thành phần của các loại thực phẩm] giúp kéo dài thời gian bảo quản thức ăn.
Dùng trong sản xuất
Fomanđêhit là thành phần chính của các loại keo được dùng trong công nghiệp chế tạo gỗ, có thể liên kết với xenlulozơ của gỗ tạo độ bền cao. Đồng thời, hợp chất này có tính kết dính mạnh, giúp tăng cường độ cứng và chống ăn mòn từ các loại côn trùng, mối mọt, đồng thời giữ được hình dạng ban đầu của vật dụng.
Anđehit Fomic còn được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sản xuất chất dẻo, mỹ phẩm, dệt, xây dựng, nhựa, giấy than, các sản phẩm làm sạch, mực máy photocopy, sản phẩm nha khoa,… Ngoài ra, nhờ vào tính khử trùng rất cao nên hợp chất này được dùng làm chất tiệt trùng cho thủy sản và nông nghiệp.
Học livestream trực tuyến Toán - Lý - Hóa - Văn - Anh - Sinh bứt phá điểm số 2022 – 2023 tại Marathon Education
Marathon Education là nền tảng học livestream trực tuyến Toán - Lý - Hóa - Văn - Anh - Sinh uy tín và chất lượng hàng đầu Việt Nam dành cho học sinh từ lớp 8 đến lớp 12. Với nội dung chương trình giảng dạy bám sát chương trình của Bộ Giáo dục và Đào tạo, Marathon Education sẽ giúp các em lấy lại căn bản, bứt phá điểm số và nâng cao thành tích học tập.
Ancol Anlylic Là Gì? Công Thức Cấu Tạo Ancol Anlylic Và Bài Tập
Tại Marathon, các em sẽ được giảng dạy bởi các thầy cô thuộc TOP 1% giáo viên dạy giỏi toàn quốc. Các thầy cô đều có học vị từ Thạc Sĩ trở lên với hơn 10 năm kinh nghiệm giảng dạy và có nhiều thành tích xuất sắc trong giáo dục. Bằng phương pháp dạy sáng tạo, gần gũi, các thầy cô sẽ giúp các em tiếp thu kiến thức một cách nhanh chóng và dễ dàng.
Marathon Education còn có đội ngũ cố vấn học tập chuyên môn luôn theo sát quá trình học tập của các em, hỗ trợ các em giải đáp mọi thắc mắc trong quá trình học tập và cá nhân hóa lộ trình học tập của mình.
Với ứng dụng tích hợp thông tin dữ liệu cùng nền tảng công nghệ, mỗi lớp học của Marathon Education luôn đảm bảo đường truyền ổn định chống giật/lag tối đa với chất lượng hình ảnh và âm thanh tốt nhất.
Nhờ nền tảng học livestream trực tuyến mô phỏng lớp học offline, các em có thể tương tác trực tiếp với giáo viên dễ dàng như khi học tại trường.
Khi trở thành học viên tại Marathon Education, các em còn nhận được các sổ tay Toán – Lý – Hóa “siêu xịn” tổng hợp toàn bộ công thức và nội dung môn học được biên soạn chi tiết, kỹ lưỡng và chỉn chu giúp các em học tập và ghi nhớ kiến thức dễ dàng hơn.
Dãy Hoạt Động Hóa Học Của Kim Loại Là Gì? Ý Nghĩa Và Mẹo Nhớ Nhanh
Marathon Education cam kết đầu ra 8+ hoặc ít nhất tăng 3 điểm cho học viên. Nếu không đạt điểm số như cam kết, Marathon sẽ hoàn trả các em 100% học phí. Các em hãy nhanh tay đăng ký học livestream trực tuyến Toán – Lý – Hóa – Văn lớp 8 – lớp 12 năm học 2022 – 2023 tại Marathon Education ngay hôm nay để được hưởng mức học phí siêu ưu đãi lên đến 39% giảm từ 699K chỉ còn 399K.
Các khóa học online tại Marathon Education
Trên đây là những thông tin về khái niệm, công thức hóa học, cấu tạo phân tử, tính chất lý hóa của Anđehit Fomic và phương pháp điều chế cũng như một số ứng dụng quan trọng của hợp chất này. Hy vọng qua bài viết này, các em sẽ biết được thêm nhiều thông tin hữu ích về Anđehit Fomic và nâng cao kiến thức về môn Hóa học. Chúc các em luôn có những buổi học vui vẻ và hứng khởi!
I. ĐỊNH NGHĨA, PHÂN LOẠI, DANH PHÁP
1. Định nghĩa
- Anđehit là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm $-CH=O$ liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon hoặc nguyên tử hiđro.
Ví dụ:
$H-CH = O$ [anđehit fomic/metanal];
$C{H_3} - CH = O$ [anđehit axetic/etanal]
${C_6}{H_6} - CH = O$ [benzanđehit]
$O=CH-CH=O$ [anđehit oxalic]
Nhóm $-CH=O$ là nhóm chức anđehit.
- Xeton là hợp chất cabonyl mà trong phân tử có nhóm $C=O$ liên kết với hai gốc hiđrocacbon.
Ví dụ:
$C{H_3} - CO - C{H_3}$ [đimetyl xeton/axeton]
$C{H_3} - CO - {C_6}{H_5}$ [metyl phenyl xeton/axetophenon]
$C{H_3} - CO - CH = C{H_2}$ [metyl vinyl xeton]
2. Phân loại
Dựa theo đặc điểm cấu tạo của gốc hiđrocacbon và theo số nhóm $-CHO$ trong phân tử, người ta chia thành anđehit no, không no, thơm; anđehit đơn chức, đa chức.
Ví dụ:
+Anđehit:
$C{H_3} - CH = O$ [no]
$C{H_2} = CH - CH = O$ [không no]
+ Xeton:
3. Danh pháp
Theo IUPAC:
a. Anđehit
Tên anđehit = Tên hiđrocabon + al
Mạch chính của phân tử anđehit là mạch cacbon dài nhất bắt đầu từ nhóm $-CHO.$
Ví dụ:
Một số anđehit có tên thông thường: anđehit + tên axit tương ứng.
Tên của một số anđehit no, đơn chức được trình bày trong bảng sau:
b. Xeton
Tên xeton = Tên hiđrocabon + on
II. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO, TÍNH CHẤT VẬT LÍ
1. Đặc điểm cấu tạo
Nhóm $-CHO$ có cấu tạo như sau:
Trong nhóm $-CHO,$ liên kết đôi $C=O$ gồm một liên kết $\sigma $ bền và một liên kết $\pi $ kém bền hơn, tương tự liên kết đôi $C=C$ trong phân tử anken, do đó anđehit có một số tính chất giống anken.
Mô hình phân tử $HCHO$ dạng đặc [a] và dạng rỗng [b]
2. Tính chất vật lí
- Ở điều kiện thường, các anđehit đầu dãy đồng đẳng là chất khí [$HCHO$ sôi ở $ - {19^o}C$, $C{H_3}CHO$ sôi ở ${21^o}C$] và tan rất tốt trong nước. Các anđehit tiếp theo là chất lỏng hoặc chất rắn, độ tan trong nước của chúng giảm dần theo chiều tăng của phân tử khối.
Dung dịch nước của anđehit fomic được gọi là fomon. Dung dịch bão hoà của anđehit fomic [có nổng độ 37-40%] được gọi là fomalin.
- Axeton là chất lỏng, dễ bay hơi, tan vô hạn trong nước và là dung môi hòa tan rất nhiều chất hữu cơ.
III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
1. Phản ứng cộng hiđro
Khi có xúc tác niken và đun nóng:
- Anđehit + ${H_2}$ $ \to $ Ancol bậc I.
$R - CH = O + {H_2}\xrightarrow{{Ni,{t^o}}}R - C{H_2} - OH$
Trong phản ứng trên, anđehit đóng vai trò chất oxi hoá.
- Xeton + ${H_2}$ $ \to $ Ancol bậc II.
2. Phản ứng oxi hoá
Anđehit bị oxi hóa dễ dàng, vì nguyên tử $H$ của nhóm $-CH=O$ mang một phần điện tích dương [do hiệu ứng chuyển dịch electron] nên dễ bị oxi hóa thành nhóm $-COOH.$ Xeton khó bị oxi hóa.
$R - CH = O + 2\left[ {Ag{{\left[ {N{H_3}} \right]}_2}} \right]OH \to R - COON{H_4} + 3N{H_3} + {H_2}O + 2Ag \downarrow $
Phản ứng trên được gọi là phản ứng tráng bạc do người ta dùng phương pháp này để tráng một lớp $Ag$ trên mặt kính làm gương soi, tráng ruột phích,...
Nhận xét :
Anđehit vừa thể hiện tính oxi hoá vừa thể hiện tính khử. Khi bị khử, anđehit chuyển thành ancol bậc I tương ứng. Khi bị oxi hoá, anđehit chuyển thành axit cacboxylic [hoặc muối của axit cacboxylic] tương ứng.
IV. ĐIỀU CHẾ
1. Từ ancol
Oxi hoá ancol bậc I thu được anđehit tương ứng, oxi hoá không hoàn toàn ancol bậc II thu được xeton.
Formanđehit [metanal] được điều chế trong công nghiệp bằng cách oxi hóa metanol nhờ oxi không khí [ở $600 - {700^o}C$ với chất xúc tác $Cu$ hoặc $Ag$].
$2C{H_3} - OH + {O_2}\xrightarrow{{Ag,{{600}^o}C}}2H - CH = O + 2{H_2}O$
2. Từ hiđrocacbon
Trong công nghiệp, người ta oxi hoá metan có xúc tác, thu được anđehit fomic.
Oxi hoá không hoàn toàn etilen là phương pháp hiện đại sản xuất anđehit axetic.
Anđehit axetic còn được điều chế từ axetilen bằng phản ứng cộng nước.
Oxi hoá không hoàn toàn cumen thu được axeton và phenol theo sơ đồ:
V. ỨNG DỤNG
Fomanđehit được dùng làm nguyên liệu sản xuất nhựa phenol-fomanđehit, nhựa ure-fomanđehit.
Dung dịch nước của fomanđehit [fomon] được dùng làm chất tẩy uế, ngâm mẫu động vật làm tiêu bản, dùng trong kĩ nghệ da giày do có tính sát trùng.
Anđehit axetic được dùng để sản xuất axit axetic làm nguyên liệu cho nhiều ngành sản xuất.
Nhiều anđehit có nguổn gốc thiên nhiên được dùng làm hương liệu trong công nghiệp thực phẩm, mĩ phẩm như geranial [trong tinh dầu hoa hổng], xitrolenal [trong tinh dầu bạch đàn], vanilin, piperonal, ...
Axeton được dùng làm dung môi trong quá trình sản xuất nhiều hợp chất trong công nghiệp mĩ phẩm, làm nguyên liệu tổng hợp clorofom, iođofom, ...
Xiclohexanon
Page 2
SureLRN