Tính chất và công dụng của Axit benzoic (C6H5COOH) chi tiết nhất

Axit Benzoic là gì?

Axit benzoic là một hợp chất hữu cơ được mô tả bằng công thức hóa học C₆H₅COOH. Nó bao gồm một nhóm carboxyl gắn liền với một vòng benzen. Do đó, axit benzoic được cho là một axit cacboxylic thơm. Hợp chất này tồn tại dưới dạng tinh thể, rắn không màu trong điều kiện bình thường. Thuật ngữ ‘benzoate’ đề cập đến các este và muối của C₆H₅COOH.

Việc sản xuất thương mại axit benzoic được thực hiện thông qua quá trình oxy hóa một phần toluene với oxy, xúc tác bởi mangan hoặc coban naphthenates. Phản ứng hóa học này được minh họa dưới đây.

Một phương pháp công nghiệp khác để chuẩn bị axit benzoic là bằng cách phản ứng tri-chlorotoluene với canxi hydroxit khi có nước và xử lý sản phẩm canxi benzoat bằng axit hydrochloric.

cấu trúc

Cấu trúc của C₆H₅Phân tử COOH được minh họa dưới đây. Phân tử này bao gồm một vòng benzen mà một nhóm chức carboxyl được liên kết. Phân tử bao gồm 7 nguyên tử carbon, 6 nguyên tử hydro và 2 nguyên tử oxy.

Tính chất của Axit Benzoic

Các tính chất vật lý và hóa học của C₆H₅COOH được thảo luận trong tiểu mục này.

Dữ liệu hóa học

Tính chất vật lý

• Axit benzoic có vẻ ngoài không màu ở trạng thái rắn của nó, có tính chất kết tinh.
• Cấu trúc tinh thể là đơn nhiễm.
• Sự hiện diện của vòng thơm mang lại cho hợp chất này một mùi dễ chịu mờ nhạt.
• Ở nhiệt độ 130^OC, mật độ của hợp chất này giảm xuống còn 1,075 gram mỗi centimet khối.

Tính chất hóa học

• Nó hòa tan trong nước, và độ hòa tan ở tuổi 25^OC và 100^OC lần lượt là 3,44 g/L và 56,31 g/L.
• Nó hòa tan trong benzen, carbon tetrachloride, acetonevà rượu.
• Hằng số phân ly axit (pK_một) axit benzoic tương ứng với 4,2
• Phản ứng của nó có thể xảy ra ở nhóm carboxyl hoặc thậm chí ở vòng thơm.

Công dụng của Axit Benzoic

Một số công dụng quan trọng của C₆H₅COOH được liệt kê dưới đây.

• Việc sản xuất phenol liên quan đến việc sử dụng axit benzoic.
• Hợp chất này được sử dụng trong thuốc mỡ ngăn ngừa hoặc điều trị các bệnh về da do nấm.
• C₆H₅COOH được sử dụng như một chất bảo quản trong ngành công nghiệp thực phẩm.
• Axit benzoic là một thành phần trong nhiều sản phẩm mỹ phẩm, chẳng hạn như son môi.
• Nó cũng là tiền thân của benzoyl clorua.
• Một trong những thành phần của kem đánh răng, nước súc miệng và kem rửa mặt là C₆H₅
• Hợp chất này cũng được sử dụng trong sản xuất thuốc nhuộm và thuốc chống côn trùng.

Câu hỏi thường gặp

Công dụng của axit benzoic là gì?

Việc sử dụng chính axit benzoic là trong sản xuất công nghiệp của hợp chất thơm phenol. Điều này được thực hiện thông qua một quá trình được gọi là quá trình khửcarboxyl hóa oxy hóa. Có thể lưu ý rằng nhiệt độ lý tưởng mà quá trình này có thể được thực hiện là trong khoảng 300 đến 400 độ C. Ngoài ra, axit benzoic và muối của nó được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm làm chất bảo quản thực phẩm.

Nhận xét về độ hòa tan của axit benzoic trong nước

Axit benzoic không hòa tan nhiều trong nước. Tuy nhiên, độ hòa tan của hợp chất này trong nước tăng lên khi nhiệt độ tăng (như trường hợp của hầu hết các hợp chất). Ở nhiệt độ 0 độ C, độ hòa tan của axit benzoic trong nước tương ứng với 1,7 gram mỗi lít. Khi đun nóng đến 100 độ C, độ hòa tan của hợp chất này trong nước tăng lên 56,31 gram mỗi lít.

Làm thế nào axit benzoic có thể được chuẩn bị?

Trong công nghiệp, axit benzoic có thể được điều chế bằng cách sử dụng khí oxy để oxy hóa một phần toluene. Có thể lưu ý rằng quá trình này thường sử dụng mangan hoặc coban naphthenate làm chất xúc tác. Hợp chất này cũng có thể được điều chế thông qua quá trình thủy phân benzamide và benzonitrile. Nó cũng có thể được điều chế bằng cách oxy hóa benzyl clorua hoặc rượu benzyl, hoặc bất kỳ dẫn xuất nào khác của nhóm benzyl.