Axit propionic là gì? Công thức, tính chất và tính ứng dụng

Thi thoảng khi học hóa, chúng ta sẽ bắt gặp chất Axit propionic. Vậy chính xác thì Axit propionic là gì và có tính chất như thế nào? Để có thể hiểu rõ hơn về loại chất này, hãy cùng DINHNGHIA.com.vn tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!

Axit propionic là gì?

Định nghĩa

Là một Cacboxylic, Axit Propionic có nguồn gốc tự nhiên thuộc chất hữu cơ quan trọng được có ứng dụng lớn trong ngành hoá học và công nghiệp. Tại điều kiện thường và trạng thái tinh khiết, nó là một chất lỏng không màu, có tính ăn mòn và có mùi hăng.

Axit propionic có nguồn gốc tự nhiên và được sản xuất thông qua quá trình lên men vi khuẩn trong một số loại thực phẩm. Nó cũng là một hóa chất quan trọng trong công nghiệp, được sử dụng rộng rãi như là chất bảo quản thực phẩm, trong sản xuất các hợp chất hóa học khác, và trong các ứng dụng nông nghiệp.

Công thức cấu tạo

Công thức cấu tạo của Axit Propionic là CH3 – CH2 – COOH: Nguyên tử Carbon nằm ở trung tâm và được liên kết với ba nguyên tử Hydro cùng một nguyên tử Oxi.

Bên cạnh đó, Oxi lúc này còn có thể được liên kết với một nguyên tử Carbon khác thông qua một liên kế đơn bằng. Nhờ vậy, ta sẽ hiểu được sơ đồ cơ bản của nó khi đã biết công thức cấu tạo của Axit Propionic với các nguyên tử và số lượng Hidrocacbon tương ứng.

Tính chất của axit propionic

Tính chất vật lý

Axit propionic mang các tính chất vật lý trung gian giữa các tính chất của các axit cacboxylic, nó có các tính chất như:

• Hòa tan trong nước, bị tách khỏi nước khi thêm muối.
• Có dạng khí là các cặp liên kết hydro giữa các phân tử ngay cả ở trạng thái lỏng.
• Nhiệt độ nóng chảy của nó là −21∘C và nhiệt độ sôi là 141∘C.

Tính chất hóa học

Axit propionic có tính chất chung của axit cacboxylic => Tạo ra các hợp chất amit, este, anhiđrit và clorua. Tham gia phản ứng halogen hóa với chất xúc tác (phản ứng HVZ) =>tạo ra CH3CHBrCOOH. Cụ thể:

• Tác dụng với brom: CH₃CH₂COOH + Br₂ → CH₃CHBrCOOH + HBr

• Tác dụng với NaOH: NaOH + C₂H₅COOH → H₂O + C₂H₅COONa

• Tác dụng với Natri cacbonat: Na₂CO₃ + 2C₂H₅COOH → H₂O + CO₂ + 2C₂H₅COONa

• Tác dụng với Natri hiđrocacbonat: NaHCO₃ + C₂H₅COOH → H₂O + CO₂ + C₂H₅COONa.
• Tác dụng với Clo: Cl₂ + CH₃CH₂COOH → HCl + CH₃CHClCOOH
• Tác dụng với HCl: C₂H₅COOH + HCl → C₂H₅COOCl + H₂
• Tác dụng với ancol metylic: CH₃OH + C₂H₅COOH → C₂H₅COOCH₃ + H₂O

Axit propionic có tính chất chung của axit cacboxylic

Cách điều chế axit propionic

Điều chế Axit Propionic trong công nghiệp

Trong công nghiệp người ta thường điều chế Axit Propionic bằng phản ứng oxy hóa của không khí với các xúc tác từ coban, mangan sắt ở nhiệt độ thường là 40-60°C. Tuy nhiên, thậm chí chỉ cần nhiệt độ vừa phải thì phản ứng này vẫn diễn ra rất nhanh.

• CH₃CH₂CHO +  12O₂ →  CH₃CH₂COOH

Điều chế Axit Propionic từ Metan

Điều chế được axit propionic từ metan cần trải qua nhiều bước như phương trình sau:

• CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl
• CH₂Cl + 2Na + C₃H₇Cl → C₄H₁₀ + 2NaCl
• C₄H₁₀ → C₃H₆ + CH4
• C₃H₆ + H₂O → C₃H₇OH

Ứng dụng của axit propionic

Axit propionic có ứng dụng lớn nhất trong việc làm chất bảo quản cho thực thẩm như chống ẩm mốc bánh mỳ hay đồ nướng, dưới dạng muối na tri hay canxi, cũng như bảo quản thức ăn cho gia súc dưới dạng muối amoni nhờ vào đặc tính ngăn cản sự phát triển của mốc và một số vi khuẩn.

Axit propionic còn được biết đến là một hóa chất đóng vai trò trung gian để tổng hợp, điều chế các chất khác, ví dụ sử dụng để thay đổi các sợi cellulose tổng hợp, chất trung gian sản xuất một số thuốc trừ sâu, dung môi, tạo mùi nhân tạo,…

Những điều cần lưu ý về axit propionic

Axit propionic có tính axit nên khi tiếp xúc với các axit đậm đặc có thể gây bỏng hóa chất, là một phản ứng gây nguy hiểm, một lượng nhỏ chất này có thể tạo nên các vết loét thực quản và dạ dày do tính chất ăn mòn của nó.

Trong cơ thể chúng ta, Axit Propionic rất nhanh sẽ bị oxy hóa rồi được thải ra khỏi cơ thể trong dạng cacbon dioxit theo chu trình Krebs, bởi thế nó không tạo ra sự tích lũy sinh học.

Một số bài tập hóa học liên quan đến axit propionic

Đề bài 1: Hỗn hợp axit acrylic 10,9g cùng với axit propionic cho phản ứng hoàn toàn với Na, sau phản ứng thoát ra 1,68 lít khí ở đktc. Tính khối lượng sản phẩm cuối cùng khi cho hỗn hợp trên tham gia phản ứng cộng H2 hoàn toàn.

Cách giải

• Các phương trình hóa học: 2CH₂=CHCOOH + 2Na → 2CH₂=CHCOOH + H₂
• Vậy: 2CH3CH2COOH+2Na→2CH₃CH₂COOH+H₂
• Suy ra: CH₂=CH−COOH+H₂→CH₃CH₃COOH
• Gọi x và y lần lượt là số mol của axit acrylic và propionic. Ta có được từ phương tình trên công thức: ∑naxit = 2nH₂
• Mà: ∑maxit=10,9g

=> {x + y = 2.1,6822,472x + 74y = 10,9 ⇒ {x=0,1y=0,05

• nH₂ = nCH₂ =  CHCOOH = 0,1mol
• mspu = 10,9 + mH₂ = 10,9 + 0,1.2 = 11,1gam

Vậy đáp án là 11,1g.

Đề bài 2: Nhận biết các dung dịch mất nhãn sau, biết: Mỗi bình đựng 1 trong các dung dịch: propan-1-ol, propanal, axit propanoic và axit propenoic.

Cách giải:

• Propanal có tráng bạc => Cho cả 4 dung dịch phản ứng với AgNO₃ trong amoniac để tìm ra Propanal: C₂H₅CHO + 2AgNO₃ + 3NH₃ + H₂O → C₂H₅COONH₄ + 2NH₄NO₃ + 2Ag

• Chỉ có axit propenoic làm mất màu nước brom => Cho 3 dung dịch còn lại phản ứng với dung dịch Brom: CH₂=CH−COOH + Br₂ → CH₂Br−CHBr−COOH

• Chỉ có axit propanoic hoà tan CaCO₃ tạo ra chất khí => Cho 2 dung dịch cuối phản ứng với CaCO₃: 2C₂H₅COOH + CaCO₃ → (C₂H₅COO)2Ca + H₂O+CO₂

• Cuối cùng, dung dịch còn lại là Propan-1-ol.

Xem thêm:

• Axit succinic là gì? Tính chất, Cách điều chế và Công dụng
• Axit Nitric HNO3 là gì? Tính chất hóa học và Ứng dụng
• Axit propionic là gì? Tính chất, Ứng dụng, Cách điều chế và Bài tập

Bài viết trên đây của DINHNGHIA.com.vn đã giúp các bạn tìm hiểu cũng như tổng hợp lại kiến thức về axit propionic. Mong rằng những kiến thức trên sẽ hữu ích và thú vị với bạn. Chúc bạn luôn học tốt!