Lý thuyết Hóa học 12 Bài 2: Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp
A. Lý thuyết Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp
I. Xà phòng
1. Khái niệm
Xà phòng là hỗn hợp các muối sodium hoặc potassium của acid béo và một số chất phụ gia. Các acid béo ở đây thường là acid no như palmitic acid, stearic acid.
2. Đặc điểm cấu tạo phân tử muối của acid béo trong xà phòng
Muối của acid béo (có trong xà phòng) được cấu tạo gồm một phần ưa nước nối với một phần kị nước
+ Phần ưa nước (tan được trong nước) là nhóm carboxylate – COO-
+ Phần kị nước (không tan trong nước nhưng tan trong dầu, mở) là các gốc hydrocarbon mạch dài, như C17H35–, C15H31–,….
3. Cơ chế giặt rửa của xà phòng
– Khi cho xà phòng vào nước, tạo thành dung dịch xà phòng có sức căng bề mặt nhỏ, giúp xà phòng ngấm vào các sợi vải. Phần kị nước (chẳng hạn gốc C17H35– trong phân tử sodium stearate) quay về phía vết dầu, mỡ và thâm nhập vào vết dầu, mỡ; còn phần ưa nước (nhóm – COO–) lại có xu hướng quay ra ngoài và thâm nhập vào nước. Kết quả là vết dầu, mỡ bẩn bị phân chia thành các hạt rất nhỏ phân tán vào nước.. Nhờ đó, chúng bị rửa trôi khỏi bề mặt của vật cần giặt rửa.
4. Phương pháp sản xuất xà phòng
– Trong công nghiệp, để sản xuất xà phòng, người ta thường đun chất béo (mỡ động vật, dầu thực vật) với dung dịch kiềm đặc ở nhiệt độ cao.
– Ngày nay, một phần xà phòng được sản xuất từ các alkane mạch dài lấy từ công nghiệp chế biến dầu mỏ theo sơ đồ sau:
II. Chất giặt rửa
1. Chất giặt rửa tự nhiên
– Từ thời xa xưa, con người đã biết sử dụng các chất giặt rửa có nguồn gốc từ thiên nhiên như quả bồ hòn, quả bồ kết,…
– Saponin trong bồ hòn và bồ kết có khả năng giặt rửa. Khi tiếp xúc với nước, saponin tạo ra lớp bọt nhẹ tương tự xà phòng
2. Chất giặt rửa tổng hợp
– Những chất tổng hợp không phải là muối sodium hoặc potassium của acid béo, nhưng cũng có tính chất giặt rửa tương tự xà phòng được gọi chung là chất giặt rửa tổng hợp.
– Thành phần chính của chất giặt rửa tổng hợp điển hình các muối: CH3[CH2]10CH2SO3–Na+ (1) hoặc
III. Ưu điểm và nhược điểm của các loại chất giặt rửa
Sơ đồ tư duy Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp
B. Trắc nghiệm Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp
Phần I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn.
Câu 1. Có thể dùng chất nào thay thế cho sodium hydroxide trong phản ứng điều chế xà phòng?
A. Sodium chloride.
B. Potassium hydroxide.
C. Magnesium hydroxide.
D. Barium chloride.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
Xà phòng là hỗn hợp các muối sodium hoặc potassium của acid béo và một số chất phụ gia.
Câu 2. Chất nào sau đây là thành phần chính của xà phòng?
A. CH3[CH2]10SO3Na.
B. CH3[CH2]5COONa.
C. CH3[CH2]14COOK.
D. CH3[CH2]14OSO3Na.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Xà phòng là hỗn hợp các muối sodium hoặc potassium của acid béo và một số chất phụ gia.
⇒ CH3[CH2]14COOK là xà phòng do là muối của potassium và acid béo (C15H31COOH, palmitic acid).
Câu 3. Chất nào sau đây là thành phần chính của chất giặt rửa tổng hợp?
A. C3H5(OH)3.
B. CH3[CH2]16COONa.
C. CH3[CH2]4COONa.
D. CH3[CH2]15SO3Na.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: D
Thành phần chính của chất giặt rửa tổng hợp thường là muối sodium alkylsulfate, sodium alkylbenzene sulfonate, …
⇒ CH3[CH2]15SO3Na là thành phần chính của xà phòng.
Câu 4. Tiến hành thí nghiệm theo các bước sau:
Bước 1: Cho vào bát sứ nhỏ khoảng 1 gam dầu thực vật và 3 mL dung dịch NaOH 40
Bước 2: Đun sôi nhẹ và khuấy liên tục hỗn hợp bằng đũa thủy tinh. Thỉnh thoảng nhỏ thêm vài giọt nước cất để giữ thể tích hỗn hợp phản ứng không đổi.
Bước 3: Sau 8 – 10 phút, rót thêm vào hỗn hợp 4 – 5 mL dung dịch NaCl bão hòa nóng, khuấy nhẹ. Sau đó để yên hỗn hợp 5 phút, lọc tách riêng phần dung dịch và chất rắn.
Phát biểu nào sau đây sai?
A. Sau bước 1, chất lỏng trong bát sứ tách thành hai lớp.
B. Ở bước 3, NaCl có vai trò làm cho phản ứng xảy ra hoàn toàn.
C. Ở bước 2, xảy ra phản ứng thủy phân chất béo.
D. Dung dịch thu được sau bước 3 có khả năng hòa tan Cu(OH)2
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
NaCl có vai trò làm giảm độ tan của xà phòng và tăng khối lượng riêng của dung dịch ⇒ Tách xà phòng
Phần II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai. (Đ – S)
Câu 5. Xà phòng và chất giặt rửa có cấu tạo phổ biến gồm hai phần: Phần phân cực (đầu ưa nước) và phần không phân cực (đuôi kị nước).
a. Trong xà phòng, đầu ưa nước là gốc hydrocarbon mạch dài.
b. Trong chất giặt rửa, đầu ưa nước là nhóm sulfate, sulfonate.
c. Trong xà phòng, đuôi kị nước là nhóm carboxylate.
d. Trong chất giặt rửa, đuôi kị nước là gốc hydrocarbon mạch dài.
Hướng dẫn giải
a. Sai vì đầu ưa nước trong xà phòng là nhóm carboxylate.
b. Đúng.
c. Sai vì đuôi kị nước trong xà phòng là gốc hydrocarbon mạch dài.
d. Đúng.
Câu 6. Để tẩy vết dầu, mỡ bám trên quần áo, sử dụng chất nào sau đây là phù hợp nhất?
A. Nước cất.
B. Dung dịch sodium hydroxide.
C. Dung dịch nước Javel.
D. Dung dịch xà phòng.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: D
Để tẩy vết dầu, mỡ bám trên quần áo, sử dụng dung dịch xà phòng.
Câu 7. Thành phần chính của xà phòng là
A. muối của acid béo.
B. muối của acid vô cơ.
C. muối sodium hoặc potassium của acid béo.
D. muối sodium hoặc potassium của acid.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Thành phần chính của xà phòng là muối sodium hoặc potassium của acid béo.
Câu 8. Thành phần chính của chất giặt rửa tổng hợp thường là
A. muối sodium, potassium của acid béo.
B. muối sodium của acid vô cơ.
C. muối sodium alkylsulfate, sodium alkylbenzene sulfonate, …
D. glycerol và ethylene glycol.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: C
Thành phần chính của chất giặt rửa tổng hợp thường là muối sodium alkylsulfate, sodium alkylbenzene sulfonate, …
Câu 9. Không nên dùng xà phòng khi giặt rửa với nước cứng vì
A. xuất hiện kết tủa làm giảm tác dụng giặt rửa và ảnh hưởng đến chất lượng sợi vải.
B. gây ô nhiễm môi trường.
C. xà phòng mất tác dụng khi dùng với nước cứng.
D. gây hại cho da tay.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: A
Không nên dùng xà phòng khi giặt rửa với nước cứng vì xuất hiện kết tủa làm giảm tác dụng giặt rửa và ảnh hưởng đến chất lượng sợi vải.
Câu 10. Điều chế xà phòng bằng thí nghiệm nào sau đây?
A. Cho chất béo tác dụng với acid.
B. Cho chất béo tác dụng với dung dịch kiềm đặc, ở nhiệt độ cao.
C. Cho chất béo tác dụng với muối.
D. Cho chất béo tác dụng với ammonia.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: B
Để sản xuất xà phòng, người ta thường đun chất béo (mỡ động vật, dầu thực vật) với dung dịch kiềm đặc ở nhiệt độ cao.
Câu 11. Cho các chất: (1) CH3[CH2]14COONa, (2) CH3[CH2]10CH2OSO3Na, (3) CH3[CH2]11C6H4SO3Na
a. Chất số (1) là xà phòng.
b. Chất số (2), (3) là chất giặt rửa.
c. Cả ba chất trên đều có khả năng giặt rửa, làm sạch vết bẩn.
d. Cả ba chất trên đều không tan trong nước.
Hướng dẫn giải
a. Đúng.
b. Đúng.
c. Đúng.
d. Sai vì cả ba chất đều tan được trong nước.
Phần III: Câu hỏi trắc nghiệm yêu cầu trả lời ngắn.
Câu 12. Cho các chất: CH3[CH2]14COONa, CH3[CH2]10CH2OSO3Na, CH3[CH2]16COOK, CH3[CH2]11C6H4SO3Na, CH3COONa, (C15H31COO)3C3H5. Có bao nhiêu chất là thành phần chính của xà phòng?
Hướng dẫn giải
Đáp số: 2.
Bao gồm: CH3[CH2]14COONa, CH3[CH2]16COOK.
Câu 13. Cho các chất: CH3[CH2]14COONa, CH3[CH2]10CH2OSO3Na, C2H5OSO3Na, CH3[CH2]16COOK, CH3[CH2]11C6H4CO3Na, CH3[CH2]14COONa. Có bao nhiêu chất là thành phần chính của chất giặt rửa tổng hợp?
Hướng dẫn giải
Đáp số: 1.
Bao gồm: CH3[CH2]10CH2OSO3Na.
Câu 14. Cho các chất: palmitic acid, tristearin, sodium hydroxide, chlohidric acid, sodium chloride, ethylene glycol. Số hóa chất được sử dụng trong quá trình điều chế xà phòng bằng phản ứng xà phòng hóa là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
Đáp số: 3.
Bao gồm: tristearin, sodium hydroxide, sodium chloride.
Xem thêm các bài tóm tắt lý thuyết Hóa học lớp 12 Cánh diều hay, chi tiết khác:
Lý thuyết Bài 1: Ester – Lipid
Lý thuyết Bài 2: Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp
Lý thuyết Bài 3: Giới thiệu về carbohydrate
Lý thuyết Bài 4: Tính chất hoá học của carbohydrate
Lý thuyết Bài 5: Amine
Lý thuyết Bài 6: Amino acid