Giải SGK Hóa 12 Bài 2 (Chân trời sáng tạo): Xà phòng và chất giặt rửa

Giải bài tập Hóa học 12 Bài 2: Xà phòng và chất giặt rửa

Mở đầu trang 11 Hóa học 12: Xà phòng, chất giặt rửa được dùng để loại bỏ các vết bẩn bám trên quần áo, bề mặt các vật dụng,…

Xà phòng là gì? Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp có đặc điểm gì giống và khác nhau?

Lời giải:

– Xà phòng là hỗn hợp muối sodium hoặc potassium của các acid béo và một số chất phụ gia.

– Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp có đặc điểm:

+ Giống: Cùng kiểu cấu trúc, đuôi dài không phân cực, ưa dầu mỡ kết hợp với phần đầu phân cực, ưa nước.

+ Khác:

	Xà phòng	Chất giặt rửa tổng hợp
Cấu tạo phân tử	Đuôi là gốc hydrocarbon của acid béo, đầu là anion carboxylate.	Đuôi là bất kì gốc hydrocarbon dài nào, đầu có thể là anion carboxylate, sulfate.
Khi dùng với nước cứng	Khi gặp Ca2+, Mg2+ trong nước cứng, xảy ra phản ứng cho kết tủa, làm giảm chất lượng của xà phòng.	Khi gặp Ca2+, Mg2+ trong nước cứng, không phản ứng sinh kết tủa.
Phương pháp sản xuất	– Cách 1: Đun dầu thực vật hoặc mỡ động vật với NaOH hoặc KOH ở nhiệt độ và áp suất cao. – Cách 2: Oxi hóa parafin của dầu mỏ nhờ oxygen không khí, có xúc tác rồi trung hòa acid sinh ra bằng NaOH.	Oxi hóa parafin được carboxylic acid, hydrogen hóa acid thu được alcohol, cho alcohol phản ứng với H2SO4 rồi trung hòa thì được chất giặt rửa loại alkylsulfate.
Thành phần chính	– Các muối sodium hoặc potassium của acid béo, thường là sodium stearate (C17H35COONa), sodium palmitate (C17H33COONa),… – Các chất phụ gia thường là chất tạo màu, chất tạo hương,…	Ngoài chất giặt rửa tổng hợp, chất tạo màu, chất tạo hương, còn có thể có các chất tẩy trắng như sodium hypochlorite.

 

Câu hỏi 1 trang 11 Hóa học 12: So sánh thành phần, tính chất giặt rửa của xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp.

Lời giải:

	Xà phòng	Chất giặt rửa tổng hợp
Thành phần	– Các muối sodium hoặc potassium của acid béo. – Các chất phụ gia thường là chất tạo màu, chất tạo hương,…	– Các muối sodium như sodium alkylsulfate, sodium alkylbenzenesulfonate,… – Chất tạo màu, chất tạo hương, các chất tẩy trắng như sodium hypochlorite…
Tính chất giặt rửa	– Các phân tử gồm đầu ưa nước ($\mathrm{C}\mathrm{O}{\mathrm{O}}^{-}$) gắn với đuôi kị nước (R). – Khi hoà tan xà phòng vào nước, tạo thành dung dịch xà phòng có sức căng bề mặt nhỏ, làm cho vật cần giặt rửa dễ thấm ướt. Phân tử xà phòng có khả năng xâm nhập vào vết bẩn dầu mỡ nhờ gốc R và kéo các vết bẩn dầu mỡ vào nước nhờ đầu $\mathrm{C}\mathrm{O}{\mathrm{O}}^{-}$. Kết quả là các phân tử dầu mỡ bị xà phòng cuốn khỏi vết bẩn.	Lấy ví dụ với sodium laurylsulfate. – Các phân tử gồm đầu ưa nước (${\mathrm{O}-\mathrm{S}\mathrm{O}}_3^{-}$) gắn với đuôi kị nước (R). – Chất giặt rửa tổng hợp làm giảm sức căng bề mặt của nước. Gốc R của chất giặt rửa dễ xâm nhập vào vết bẩn dầu mỡ và kéo các vết dầu mỡ vào nước nhờ đầu phân cực ${\mathrm{O}-\mathrm{S}\mathrm{O}}_3^{-}$. Chuyển chất bẩn vào nước dưới dạng nhũ tương hay huyền phù, từ đó làm sạch vật giặt rửa.

 

Câu hỏi 2 trang 11 Hóa học 12: Quan sát Ví dụ 1 và Ví dụ 2, hãy giải thích tại sao xà phòng và chất giặt rửa đều tan được trong nước.

Lời giải:

Trong các phân tử của xà phòng và chất giặt rửa đều có đầu ưa nước có thể tạo liên kết hydrogen với nước nên xà phòng và chất giặt rửa đều tan được trong nước.

Câu hỏi 3 trang 13 Hóa học 12: Tiến hành Thí nghiệm và mô tả hiện tượng quan sát được. Viết phương trình hoá học ở dạng tổng quát của phản ứng xà phòng hoá chất béo.

Lời giải:

– Mô tả hiện tượng:

+ Ban đầu, khi cho dung dịch NaOH vào dầu ăn, ta thấy hỗn hợp bị tách thành 2 lớp.

+ Đun sôi hỗn hợp và khuấy liên tục, tạo thành chất lỏng đồng nhất và sệt.

+ Khi ngừng đun, để nguội thu được hỗn hợp đặc sệt màu trắng.

+ Thêm dung dịch NaCl bão hòa vào hỗn hợp trên, xuất hiện lớp chất rắn màu trắng nổi lên trên dung dịch.

– Phương trình hóa học ở dạng tổng quát của phản ứng xà phòng hoá chất béo:

Bài tập

Bài 1 trang 14 Hóa học 12: Hoá chất chủ đạo trong ngành công nghiệp sản xuất xà phòng là

A. K₂SO₄.     

B. NaCl.

C. Mg(NO₃)₂.   

D. NaOH.

Lời giải:

Hoá chất chủ đạo trong ngành công nghiệp sản xuất xà phòng là NaOH.

→ Chọn D.

Bài 2 trang 14 Hóa học 12: Cho biết trong các chất sau, chất nào có thể là thành phần chính của xà phòng? chất nào có thể là thành phần chính của chất giặt rửa tổng hợp?

 

Lời giải:

– Các muối sodium như sodium alkylsulfate, sodium alkylbenzenesulfonate,… là thành phần chính của chất giặt rửa tổng hợp:

 

– Các muối sodium hoặc potassium của acid béo là thành phần chính của xà phòng:

 

– Phần đuôi kị nước của xà phòng và chất giặt rửa là gốc hydrocarbon (C_xH_y -; thường x ≥ 15) nên chất (d) CH₃CH₂COONa không phải là thành phần chính trong các xà phòng hay chất giặt rửa.

Xem thêm các bài giải bài tập Hóa Học lớp 12 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 1. Ester – Lipid

Bài 2. Xà phòng và chất giặt rửa

Bài 3. Glucose và fructose

Bài 4. Saccharose và maltose

Bài 5. Tinh bột và cellulose

Bài 6. Amine