Giải chi tiết Hóa học 12 KNTT bài 2 Xà phòng và chất giặt rửa

MỞ ĐẦU

Câu hỏi: Tại sao xà phòng và chất giặt rửa có thể loại bỏ các vết bẩn trên quần áo, dầu mỡ ở chén bát.

Bài làm chi tiết:

Cấu tạo của xà phòng và chất giặt rửa đều gồm 2 phần. Phần phân cực là gốc hydrocarbon có mạch dài không tan trong nước và phần phân cực tan được trong nước. Nên khi cho xà phòng, chất giặt rửa vào trong nước thì đuôi kị nước sẽ tương tác với dầu mỡ, giúp dầu mỡ và các chất bẩn bị phân tán trong dung dịch nước. Nhờ vậy mà có thể loại bỏ các vết bẩn trên quần áo, dầu mỡ ở chén bát.

I. KHÁI NIỆM, ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CỦA XÀ PHÒNG VÀ CHẤT GIẶT RỬA

Câu hỏi 1: Em hãy nêu sự giống và khác nhau về cấu tạo giữa xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp.

Bài làm chi tiết:

- Giống nhau: phần không phân cực là gốc hydrocarbon có mạch dài (R), không tan trong nước:

- Khác nhau: phần phân cực tan được trong nước.

+ Xà phòng: là các nhóm carboxylate.

+ Chất giặt rửa tổng hợp: là các nhóm sulfate, sulfonate.

Câu hỏi 2: Trong các chất sau, chất nào là xà phòng, chất nào là chất giặt rửa tổng hợp? Xác định đầu ưa nước và đuôi kị nước của các chất này.

a) CH₃[CH₂]₁₄COONa; b) CH₃[CH₂]₁₀CH₂OSO₃Na.

Bài làm chi tiết:

a) CH₃[CH₂]₁₄COONa: là xà phòng.

- Đầu ưa nước: COONa.

- Đuôi kị nước: CH₃[CH₂]₁₄.

b) CH₃[CH₂]₁₀CH₂OSO₃Na: là chất giặt rửa tổng hợp.

- Đầu ưa nước:  OSO₃Na.

- Đuôi kị nước: CH₃[CH₂]₁₀CH₂.

II. TÍNH CHẤT GIẶT RỬA

III. PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT XÀ PHÒNG VÀ CHẤT GIẶT RỬA

Hoạt động thí nghiệm: Thí nghiệm: Phản ứng xà phòng hóa chất béo

Chuẩn bị:

Hóa chất: chất béo (dầu thực vật hoặc mỡ động vật), dung dịch NaOH 40%, dung dịch NaCl bão hòa.

Dụng cụ: bát sứ, cốc thủy tinh, đũa thủy tinh, kiềng sắt, đèn cồn.

Tiến hành:

- Cho khoảng 2 g chất béo và khoảng 4 mL dung dịch NaOH 40% vào bát sứ. Đun hỗn hợp trong khoảng 10 phút và liên tục khuấy bằng đũa thủy tinh. Nếu thể tích nước giảm cần bổ sung thêm nước.

- Kết thúc phản ứng, đổ hỗn hợp vào cốc thủy tinh chứa khoảng 30 mL dung dịch NaCl bão hòa, khuấy nhẹ. Để nguội hỗn hợp, tách lấy khối xà phòng nổi lên ở trên.

Quan sát hiện tượng và thực hiện yêu cầu sau:

1. Tại sao phải khuấy liên tục hỗn hợp phản ứng?

2. Giải thích hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm.

Bài làm chi tiết:

1. Phải khuấy liên tục hỗn hợp phản ứng vì để chất béo và NaOH tiếp xúc với nhau hiệu quả hơn, giúp tăng tốc độ phản ứng.

2. Hiện tượng xảy ra là có lớp chất rắn nhẹ nổi lên trên đó chính là muối Na của acid béo, thành phần chính của xả phòng. Chất rắn nổi lên trên vì khi cho dung dịch NaCl bão hòa vào làm giảm độ tan của muối natri oleat ngoài ra khối lượng riêng của dung dịch lúc này cũng tăng lên. Làm cho các muối hữu cơ bị tách ra khỏi dung dịch, nhẹ hơn dung dịch.

Câu hỏi 3: Viết phương trình phản ứng xà phòng hóa chất béo tripalmitin (tạo thành từ glycerol và palmitic acid).

Bài làm chi tiết:

(C₁₅H₃₁COO)₃C₃H₅ + 3NaOH   t°→    3C₁₅H₃₁COONa + C₃H₅(OH)₃