Hóa học 12 Bài 3: Khái niệm về xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp

Khái niệm: Xà phòng thường dùng là hỗn hợp muối Natri, Kali của axit béo, có thêm một số chất phụ gia.

Phương pháp sản xuất

Muốn sản xuất xà phòng người ta sử dụng hỗn hợp muối Natri hoặc muối Kali của axit béo có thêm một số chất phụ gia:

(RCOO)₃C₃H₅ + 3NaOH → 3R-COONa + C₃H₅(OH)₃

Ngày nay còn sản xuất cà phòng theo sơ đồ sau: Ankan → Axit Cacboxylic → Muối Natri của axit cacboxylic

Ví dụ

Xà phòng hóa axit béo: C₁₅H₃₁-COOH + NaOH → C₁₅H₃₁-COONa + H₂O

Cracking và oxy hóa parafin thành axit béo cao no: 2C₃₂H₆₆ + 5O₂ → 4C₁₅H₃₁-COOH + 2H₂O

Khái niệm: Chất giặt rửa tổng hợp không phải là muối natri của axit cacboxylic nhưng có tính năng giặt rửa như xà phòng.

Phương pháp sản xuất

Dầu mỏ → Axit dodexylbenzensunfonic → Natri dodexylbenzensunfonat

Tác dụng tẩy rửa của xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp

Cơ chế tẩy rửa

Cấu tạo của muối gồm hai phần

• Phần gốc –COONa , -SO₃Na ưa nước nên rất dễ tan  trong nước
• Phần gốc hidrocacbon R- của axit béo kị nước nhưng ưa dầu mỡ tức là không tan trong nước nhưng tan tốt trong dầu mỡ

⇒ Phần ưa dầu sẽ xâm nhập vào các vết dơ, phần ưa nước thì tan vào nước, hệ quả là vết dơ bị tách nhỏ ra trộn vào nước tạo thành một nhũ tương, trôi đi theo dòng nước

Chú ý: Chất giặt rửa tổng hợp có nhiều ưu điểm nổi bật so với xà phòng như:

• Chất lượng giặt rửa tốt hơn, giá thành thấp hơn xà phòng.
• Giặt rửa rất sạch mọi hình dáng , mọi chi tiết nhỏ của vật.
• Nổi bật nhất là không bị nước cứng làm mất tác dụng giặt rửa.

Bài 1: Xà phòng hoá hoàn toàn 178 gam tristearin trong dung dịch KOH, thu được m gam kali stearat. Giá trị của m là

A. 200,8

B. 183,6

C. 211,6

D. 193,2

Hướng dẫn giải

n_tristearin = 178 : 890 = 0,2 mol

(C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅ + 3KOH → 3C₁₇H₃₅COOK + C₃H₅(OH)₃

n_muối = 3.0,2 = 0,6 mol

M = 322.0,6 = 193,2 g

Bài 2: Cho 0,1 mol tristearin (C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅ tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư, đun nóng, thu được m gam glixerol. Giá trị của m là

A. 27,6

B. 4,6

C. 14,4

D. 9,2

Hướng dẫn giải

(C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅ + 3NaOH → 3C₁₇H₃₅COONa + C₃H₅(OH)₃

        0,1                                                    0,1

Ta có: n_glixerol = n_tristearin = 0,1mol → m_glixerol = 0,1.92 = 9,2g

Bài 3: Thuỷ phân 4,4 gam etyl axetat bằng 100 ml dung dịch NaOH 0,2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch, thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là

A. 2,90

B. 4,28

C. 4,10

D. 1,64

Hướng dẫn giải

nCH₃COOC₂H₅ = 0,05 mol; n_NaOH = 0,02 mol ⇒ este dư

Rắn khan chỉ có 0,02 mol CH₃COONa ⇒ m = 0,02 . 82 = 1,64g

Bài 1: Xà phòng hoá hoàn toàn 17,24 gam chất béo cần vừa đủ 0,06 mol NaOH. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được khối lượng xà phòng là?

A. 17,80 gam     

B. 18,24 gam

C. 16,68 gam     

D. 18,38 gam

Hướng dẫn giải

n(C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅ : 0,1 mol

Chất béo + 3NaOH → 3C₁₇H₃₅COONa + C₃H₅(OH)₃

0,1                 0,3                                               0,1

mC₃H₅(OH)₃ = 0,1. 92 = 9,2 (g)

⇒ Chọn D.

Bài 4: Xà phòng hóa hoàn toàn 44,2 gam chất béo X bằng lượng dư dung dịch NaOH, thu được glixerol và 45,6 gam muối. Khối lượng NaOH đã tham gia phản ứng là

A. 1,4g     

B. 9,6 gam

C. 6,0 g     

D. 2,0 gam

Hướng dẫn giải

(RCOO)₃C₃H₅ (X) → 3RCOONa (muối)

Tăng giảm khối lượng:

\(nX = \frac{{45,6 - 44,2}}{{23,3 - 41}} = 0,05\)

⇒ m_{NaOH phản ứng} = 0,05 × 3 × 40 = 6(g)

⇒ Chọn C.