Sách bài tập Hóa 12 Bài 2 (Cánh diều): Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp

Giải SBT Hóa 12 Bài 2: Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp

Bài 2.1 trang 7 Sách bài tập Hóa học 12: Điền các từ hoặc cụm từ cho trong khung vào chỗ trống của mỗi phát biểu sau cho phù hợp.

a) Xà phòng là hỗn hợp muối sodium hoặc ...(1)... của ...(2)... và một số chất phụ gia.

b) Chất giặt rửa có thành phần không phải muối của ...(3)..., nhưng có tính chất ...(4)... như xà phòng.

c) Chất giặt rửa tổng hợp được sản xuất chủ yếu từ nguyên liệu ...(5).... Xà phòng được sản xuất từ ...(6)... hoặc từ ...(7)....

Lời giải:

a) (1) potassium; (2) acid béo.

b) (3) acid béo; (4) giặt rửa.

c) (5) dầu mỏ; (6) chất béo (triglyceride); (7) acid béo.

Bài 2.2 trang 7 Sách bài tập Hóa học 12: Trong thực tế, người ta dùng phản ứng nào sau đây để điều chế xà phòng?

A. Đun nóng acid béo với dung dịch kiềm.

B. Đun nóng chất béo với dung dịch kiềm.

C. Đun nóng glycerol với các acid béo.

D. Đun nóng acid béo hoặc chất béo với dung dịch kiềm.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Trong thực tế, để điều chế xà phòng, người ta đun nóng chất béo với dung dịch kiềm.

Bài 2.3 trang 8 Sách bài tập Hóa học 12: Khi xà phòng hoá tristearin thu được sản phẩm là

A. C₁₅H₃₁COONa và C₂H₅OH.

B. C₁₇H₃₅COOH và C₃H₅(OH)₃.

C. C₁₅H₃₁COOH và C₃H₅(OH)₃.

D. C₁₇H₃₅COONa và C₃H₅(OH)₃.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Phương trình phản ứng hóa học:

(C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅ + 3NaOH ⟶ C₃H₅(OH)₃ + 3C₁₇H₃₅COONa.

Bài 2.4 trang 8 Sách bài tập Hóa học 12: Chất nào sau đây là thành phần chủ yếu của xà phòng?

A. CH₃COONa

B. CH₃(CH₂)₃COONa.

C. CH₂=CHCOONa.

D. C₁₇H₃₅COONa.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

C₁₇H₃₅COONa là muối sodium của stearic acid (một loại acid béo), là thành phần chủ yếu của xà phòng.

Bài 2.5 trang 8 Sách bài tập Hóa học 12: Từ tristearin, người ta dùng phản ứng nào để điều chế xà phòng?

A. Phản ứng ester hoá.

B. Phản ứng thuỷ phân ester trong môi trường acid.

C. Phản ứng cộng hydrogen.

D. Phản ứng thuỷ phân ester trong môi trường kiềm.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Từ tristearin, người ta dùng phản ứng thuỷ phân ester trong môi trường kiềm (phản ứng xà phòng hóa) để điều chế xà phòng.

Bài 2.6 trang 8 Sách bài tập Hóa học 12: Chất nào sau đây là thành phần chính của chất giặt rửa tổng hợp?

A. C₁₅H₃₁COONa.

B. (C₁₇H₃₅COO)₂Ca.

C.

D. C₁₇H₃₅COOK.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Thành phần điển hình của chất giặt rửa tổng hợp là các muối CH₃[CH₂]₁₀CH₂OSO₃Na hoặc

Bài 2.7 trang 8 Sách bài tập Hóa học 12: Những phát biểu nào sau đây là đúng?

(a) Xà phòng là sản phẩm của phản ứng xà phòng hoá.

(b) Muối sodium hoặc potassium của acid hữu cơ là thành phần chính của xà phòng.

(c) Khi đun nóng chất béo với dung dịch NaOH hoặc KOH, thu được xà phòng.

(d) Có thể sản xuất được xà phòng từ các alkane mạch dài thu được từ chế biến dầu mỏ.

Lời giải:

Phát biểu đúng là (a), (c), (d).

(a) Đúng, xà phòng là sản phẩm của phản ứng xà phòng hoá chất béo.

(b) Sai, muối sodium hoặc potassium của acid béo là thành phần chính của xà phòng.

(c) Đúng, khi đun nóng chất béo với dung dịch NaOH hoặc KOH, thu được xà phòng.

(d) Đúng, ngày nay một phần xà phòng được sản xuất từ các alkane mạch dài lấy từ công nghiệp chế biến dầu mỏ.

Bài 2.8 trang 8 Sách bài tập Hóa học 12: Những phát biểu nào sau đây là đúng?

(a) Các chất giặt rửa đều được sản xuất bằng cách đun nóng dầu, mỡ động vật, thực vật với dung dịch kiềm.

(b) Xà phòng là hỗn hợp muối sodium hoặc potassium của acid béo, không nên dùng xà phòng trong nước cứng vì tạo ra muối kết tủa.

(c) Chất giặt rửa tổng hợp không phải là muối sodium của carboxylic acid và không bị kết tủa trong nước cứng.

(d) Các chất giặt rửa đều cỏ khả năng hoạt động bề mặt cao, có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt chất bẩn, giúp vải sợi dễ thấm ướt.

(e) Chất giặt rửa thường được cấu tạo gồm hai phần, một phần ưa nước và một phần kị nước.

(g) Chất giặt rửa tổng hợp tương tự với xà phòng ở phần kị nước, còn phần ưa nước là các nhóm khác nhau.

(h) Chất giặt rửa làm giảm sức căng bề mặt của dung dịch và tăng tính thấm ướt của vật cần giặt rửa.

(i) Từ nguồn nguyên liệu dầu mỏ, có thể sản xuất được cả xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp.

Lời giải:

Những phát biểu đúng là (b); (c); (d); (e); (h); (i).

(a) Sai, đây là cách sản xuất xà phòng.

(g) Sai, chất giặt rửa tổng hợp có phần kị nước khác với xà phòng.

Bài 2.9 trang 9 Sách bài tập Hóa học 12: Nêu những ưu điểm và hạn chế của việc dùng xà phòng so với dùng chất giặt rửa tổng hợp.

Lời giải:

Ưu điểm và hạn chế của việc dùng xà phòng so với dùng chất giặt rửa tổng hợp:

+ Ưu điểm: Xà phòng có thể bị phân hủy bởi các vi sinh vật nên ít gây ô nhiễm môi trường hơn sử dụng chất giặt rửa tổng hợp.

+ Nhược điểm: Khi dùng xà phòng với nước cứng sẽ tạo ra các kết tủa là các muối calcium, magnesium của acid béo, bám lên bề mặt vải, ảnh hưởng đến chất lượng vải, đồng thời làm giảm tác dụng giặt rửa của xà phòng. Còn chất giặt rửa tổng hợp không tạo ra các kết tủa Ca²⁺, Mg²⁺ khi dùng với nước cứng.

Bài 2.10 trang 9 Sách bài tập Hóa học 12: Cho khoàng 3 – 4 gam mỡ lợn (ở dạng lỏng) vào cốc thuỷ tinh chịu nhiệt chứa một lượng dư dung dịch NaOH, thấy chất trong cốc tách thành hai lớp; đun sôi hỗn hợp, đồng thời khuấy đều một thời gian đến khi thu được chất lỏng đồng nhất; để nguội hỗn hợp và thêm vào một ít muối ăn, khuấy cho tan hết, thấy hỗn hợp tách thành hai lớp: phía trên là chất rắn màu trắng, phía dưới là chất lỏng. Hãy giải thích hiện tượng thí nghiệm trên và viết phương trình hoá học của phàn ứng xảy ra.

Lời giải:

Sau khi cho dung dịch NaOH vào mỡ lợn ở dạng lỏng, thấy chất trong cốc tách thành 2 lớp, do chất béo không tan trong dung môi phân cực như dung dịch NaOH. Chất béo nhẹ hơn nên nổi lên phía trên.

Khi đun sôi hỗn hợp xảy ra phản ứng thủy phân chất béo, thu được muối sodium của các acid béo (là thành phần chính của xà phòng).

Thêm vào hỗn hợp NaCl để làm tăng độ phân cực của dung dịch, giúp xà phòng khó tan hơn và tách ra khỏi dung dịch. Đồng thời tăng khối lượng riêng của dung dịch giúp xà phòng nổi lên trên.

Phương trình phản ứng hóa học:

(RCOO)₃C₃H₅ + 3NaOH $\stackrel{{\text{ t}}^{\text{o}}}{\to }$ 3RCOONa + C₃H₅(OH)₃.

Bài 2.11 trang 9 Sách bài tập Hóa học 12: Một loại mỡ động vật có chứa 30 % tristearin, 40% tripalmitin và 30% triolein (về khối lượng).

a) Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra với NaOH khi thực hiện phản ứng xà phòng hoá loại mỡ trên để sản xuất xà phòng.

Lời giải:

Phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra:

(C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅ + 3NaOH $\stackrel{{\text{ t}}^{\text{o}}}{\to }$ 3C₁₇H₃₅COONa + C₃H₅(OH)₃

(C₁₅H₃₁COO)₃C₃H₅ + 3NaOH $\stackrel{{\text{ t}}^{\text{o}}}{\to }$ 3C₁₅H₃₁COONa + C₃H₅(OH)₃

(C₁₇H₃₃COO)₃C₃H₅ + 3NaOH $\stackrel{{\text{ t}}^{\text{o}}}{\to }$ 3C₁₇H₃₃COONa + C₃H₅(OH)₃

b) Ta có:

Từ phương trình phản ứng ta tính được m_{muối (lý thuyết)}:

⟹ m_{muối (lý thuyết)} = 309,366 + 413,664 + 309,168 = 1032,198 (kg).

Do hiệu suất phản ứng là 85% nên ta có: m_{muối (thực tế)} = 1032,198.$\frac{85}{100}$= 877,368 (kg).

Do loại xà phòng này có 72% khối lượng là muối của acid béo nên ta có:

m_{xà phòng} = m_{muối (thực tế)}.$\frac{100}{72}$= 1218,567 (kg) ≈ 1,2 tấn.