✅ Xà phòng và chất tẩy rửa tổng hợp ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️

Khái niệm về xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp

I. Xà phòng

1. Khái niệm

Xà phòng thường dùng là hỗn hợp muối natri hoặc muối kali của axit béo, có thêm một số chất phụ gia.

2. Phương pháp sản xuất

Đun chất béo với dung dịch kiềm trong các thùng kín ở nhiệt độ cao.

II. Chất giặt rửa tổng hợp

1.  Khái niệm

Những hợp chất không phải là muối natri của axit cacboxylic nhưng có tính năng giặt rửa như xà phòng được gọi là chất giặt rửa tổng hợp.

2. Phương pháp sản xuất

Chất giặt rửa tổng hợp được tổng hợp từ các chất lấy từ dầu mỏ.

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

– Muối natri làm cho vết bẩn được phân tán thành nhiều phần nhỏ hơn rồi được phân tán vào nước và bị rửa trôi đi.

– Không nên dùng xà phòng để giặt rửa trong nước cứng (nước có nhiều ion Ca²⁺, Mg²⁺).

– Chất giặt rửa tổng hợp có ưu điểm hơn xà phòng là có thể giặt rửa cả trong nước cứng.

Tổng Hợp Lý Thuyết Hóa Hữu Cơ 12 Về Chất Giặt Rửa Và Bài Tập Vận Dụng

Lý thuyết hóa hữu cơ 12 về chất giặt rửa

I. Khái niệm và tính chất của chất giặt rửa

1. Khái niệm

2. Đặc điểm cấu trúc phân tử muối natri của axit béo

    Cấu trúc hóa học chung cho phân tử chất giặt rửa: gồm 1 đầu ưa nước là nhóm COO^–Na⁺ gắn với 1 đuôi dài ưa dầu mỡ (kị nước) là nhóm -C_xH_y.

3. Cơ chế hoạt động

II. Xà phòng

1. Khái niệm

    Xà phòng là muối của Na hoặc K với axit béo cao và chất phụ gia.

       + Xà phòng rắn là hỗn hợp muối natri của các axit béo, chủ yếu là natri stearat, natri panmiat.

       + Các xà phòng của Kali đều là xà phòng lỏng.

       + Xà phòng thơm là hỗn hợp xà phòng và tinh dầu thơm hoặc creazol.

2. Sản xuất xà phòng

3. Thành phần xà phòng

III. Chất giặt rửa tổng hợp

1. Sản xuất chất giặt rửa

2. Thành phần chất giặt rửa

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

    – Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt của nước, làm cho nước dễ thấm ướt các giọt dầu, mỡ và các chất bẩn bám trên bề mặt. Khi giặt, rửa bằng xà phòng, gốc R của phân tử xà phòng bám vào chất bẩn, nhóm phân cức (-COONa) chuyển (hoàn toàn) chất bẩn vào nước dưới dạng nhũ tương ứng hay huyền phù, do đó làm sạch vật giặt, rửa.

    – Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp bao gồm 2 phần:

+ Phần kị nước: gốc hi đrocacbon: R- hoặc R-C₆H₄– nhưng dễ tan trong vết bẩn.

        + Phần ưa nước: các nhóm SO₃^2-, COO^– do tạo liên kết hiđro với nước.

    – Anion SO₃^2-, COO^– định hướng thẳng vào bề mặt dung dịch, cho nên khi giặt rửa các chất bẩn, chúng phân chia thành những hạt rất nhỏ không còn khả năng bám vào vật giặt và bị cuốn trôi theo nước.

Bài tập vận dụng lý thuyết hóa hữu cơ 12 chất giặt rửa

Câu 1. Phản ứng nào sau đây dùng để điều chế xà phòng?

A. Đun nóng axit béo với dung dịch kiềm.
B. Đun nóng chất béo với dung dịch kiềm.
C. Đun cho nóng glixerol với các axit béo.
D. Cả A, B đều đúng.

Đáp án 

Câu 2. Khi xà phòng hóa tristearin ta thu được sản phẩm là

A. C₁₅H₃₁COONa và etanol.

B. C₁₇H₃₅COOH và glixerol.

C. C₁₅H₃₁COOH và glixerol.

D. C₁₇H₃₅COONa và glixerol.

Đáp án 

Đáp án D

Phản ứng xà phòng hóa tristearin: là phản ứng thủy phân tristearin trong môi trường kiềm:

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

Câu 3. Khi xà phòng hóa tripanmitin ta thu được sản phẩm là

A. C₁₅H₃₁COONa và etanol.

B. C₁₇H₃₅COOH và glixerol.

C. C₁₅H₃₁COONa và glixerol.

D. C₁₇H₃₅COONa và glixerol.

Đáp án 

Đáp án C

Tripanmitin : (C₁₅H₃₁COO)₃C₃H₅ + 3NaOH → 3C₁₅H₃₁COONa + C₃H₅(OH)₃

Câu 4. Chất nào sau đây không là xà phòng

A. Nước javen                                B. C₁₇H₃₃COONa

C. C₁₅H₃₁COOK                            D. C₁₇H₃₅COONa .

Đáp án 

Đáp án A

Câu 5. Chất nào sau đây là thành phần chủ yếu của xà phòng ?

A. CH₃COONa                                 B. CH₃(CH₂)₃COONa

C. CH₂=CH-COONa                        D. C₁₇H₃₅COONa .

Đáp án 

Đáp án D

Câu 6. Từ stearin, người ta dùng phản ứng nào để điều chế ra xà phòng ?

A. Phản ứng este hoá

B. Phản ứng thuỷ phân este trong môi trường axít

C. Phản ứng cộng hidrô

D. Phản ứng thủy phân este trong môi trường kiềm.

Đáp án 

Đáp án D

Phản ứng thủy phân tristearin trong môi trường kiềm:

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

Câu 7. Thành phần chính của chất giặt rửa tổng hợp là:

A. C₁₅H₃₁COONa

B. (C₁₇H₃₅COO)₂Ca

C. CH₃[CH₂]_11-C₆H₄-SO₃Na

D. C₁₇H₃₅COOK .

Đáp án 

Đáp án C

Thành phần chính của chất giặt rửa tổng hợp là:CH₃[CH₂]_11-C₆H₄-SO₃Na

Câu 8. 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.

Đáp án 

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

Câu 9. Hãy chọn khái niệm đúng :

A. Chất giặt rửa là những chất có tác dụng giống xà phòng nhưng được tổng hợp tử dầu mỏ.

B. Chất giặt rửa tổng hợp là những chất có tác dụng làm sạch các vết bẩn trên bề mặt vật rắn.

C. Chất giặt rửa là những chất khi dùng cùng với nước thì có tác dụng làm sạch các vết bẩn bám trên các vật rắn.

D. Chất giặt rửa là những chất khi dùng cùng với nước thì có tác dụng làm sạch các vết bẩn bám trên các vật rắn mà không gây ra phản ứng hóa học với các chất đó.

Đáp án 

Đáp án D

Câu 10. Xà phòng được dùng để tẩy giặt là do :

A. Vải chỉ được sạch bằng xà phòng.

B. Xà phòng thấm được vải, làm cho sợi vải trương phòng.

C. Xà phòng có tính chất hoạt động bề mặt, chúng có tác dụng giảm sức căng bề mặt của các vết bẩn dầu mỡ bàm trên da, vải.

D. Tất cả đều đúng.

Đáp án 

Đáp án C

So sánh giữa xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp

• Giống nhau: Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp có điểm chung đều là chất giặt rửa, có cùng cơ chế khi tẩy vết bẩn.
• Khác nhau

* Xà phòng: Thành phần chính là muối natri hoặc kali của các axit béo. Do các muối panmitat hay stearat thường khó tan trong nước, đặc biệt là nước cứng nên làm giảm tác dụng giặt rửa của xà phòng. Vì vậy chúng ta không nên dùng xà phòng để giặt rửa trong nước cứng (nước có nhiều ion Ca2+, Mg2+). Xà phòng an toàn, không gây hại cho môi trường.

*Chất giặt rửa tổng hợp: Không phải là muối natri của axit béo mà là các muối natri của axit dodexylbenzensunfonic. Muối của axit dodexylbenzensunfonic tan được trong nước cứng. Do vậy, chất giặt rửa tổng hợp có ưu điểm hơn xà phòng ở chỗ có thể giặt rửa cả trong nước cứng nhưng nó có tác dụng xấu đối với môi trường.

Sơ đồ tư duy: Khái niệm xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp

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

Muối natri (hay kali) trong xà phòng và các chất giặt rửa tổng hợp làm giảm sức săng bề mặt của các chất bẩn, giúp phân tán chất bẩn vào nước và chất bẩn sau đó bị rửa trôi khỏi bề mặt vải, da…

Cở chế tẩy rửa chất bẩn của xà phòng

Xà phòng: khi dùng với nước cứng thì các muối stearat, panmitat của kim loại hóa trị II sẽ kết tủa, làm giảm tác dụng.

Chất giặt rửa tổng hợp: dùng được trong nước cứng.

Giải bài tập xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp

Câu 1. Xà phòng là gì?

Bài làm:

Xà phòng là hỗn hợp muối natri (hoặc kali) của các axit béo và một số chất phụ gia.

Câu 2. Hãy điền chữ Đúng (Đ) hoặc sai (S) vào các phát biểu sau:

a) Xà phòng là sản phẩm của pư xà phòng hóa.

b) Muối natri (hoặc kali) của axit hữu cơ là thành phần chính của xà phòng.

c) Khi đun nóng chất béo với dd NaOH hoặc KOH ta được xà phòng.

d) Từ dầu mỏ có thể sản xuất được chất giặt rửa tổng hợp.

Bài làm:

a) Đ

b) S

c) Đ

d) Đ

Câu 3. Một loại mỡ động vật chứa 20% tristearoylglixerol, 30% tripanmitoyglixerol và 50% trioleoylglixerol (về khối lượng).

a) Viết PTHH của các phản ứng xảy ra khi thực hiện xà phòng hóa loại mỡ trên.

b) Tính khối lượng muối thu được khi xà phòng hóa 1 tấn mỡ trên bằng dd NaOH, giả sử hiệu suất đạt 90%.

Bài làm:

a) Các PTHH của phản ứng xà phòng hóa:

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

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

(C₁₇H₃₃COO)₃C₃H₅ + 3NaOH → 3C₁₇H₃₃COONa + C₃H₅(OH)₃

b)

Đổi: 1 tấn = 10⁶ gam. Ta có:

• n_{tristearoylglixerol} = [(20/100) x 10⁶] / 890 = 224,72 (mol)
• n_{tripanmitoylglixerol} = [(30/100) x 10⁶] / 806 =372,21 (mol)
• n_{trioleoylglixerol} = [(50/100) x 10⁶] / 884 = 565,61 (mol)

⇒ Khối lượng của các muối natri:

• m_{natri stearat} = 224,72 x 3 x 306 = 206292,96 (g)
• m_{natri panmitat} = 372,21 x 3x 278 = 310423,14 (g)
• m_{natri oleat} = 565,61 x 3 x 304 = 515836,32 (g)

⇒ Tổng khối lượng muối thu được:

m = 206292,96 + 310423,14 + 515836,32 = 1032552,42 (g)

Vì hiệu suất của quá trình đạt 90% nên khối lượng muối thực tế thu được là:

m_{thực tế} = 1032552,42 x 90 / 100 = 929297,18 (g)

Câu 4. Nêu những ưu điểm và hạn chế khi dùng xà phòng so với chất giặt rửa tổng hợp.

Bài làm:

Ưu điểm và hạn chế của xà phòng là:

– Ưu điểm: không gây hại cho da và môi trường (vì dễ bị vi sinh vật phân hủy). Còn chất giặt rửa tổng hợp gây hại cho da và gây ô nhiễm môi trường vì có chứa gốc hidrocacbon phân nhánh rất khó bị các vi sinh vật phân hủy.

– Nhược điểm: chỉ dùng được với nước mềm. Khi dùng với nước cứng, các muối stearat hay panmitat của các kim loại hóa trị II sẽ kết tủa, làm giảm chất lượng giặt rửa và ảnh hưởng đến vải sợi. Trong khi đó, chất giặt rửa tổng hợp lại dùng được trong nước cứng vì chúng ít bị kết tủa với nước cứng.

Câu 5. Cần dùng bao nhiêu kg chất béo chứa 89% khối lượng tristearin (còn 11% tạp chất trơ, bị loại bỏ trong quá trình sản xuất xà phòng) để sản xuất 1 tấn xà phòng chứa 72% khối lượng natri stearat.

Bài giải:

PTHH của phản ứng xà phòng hóa:

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

Trong 1 tấn xà phòng có 720 kg natri stearat.

⇒ n_{natri stearat} = 720 x 1000 / 306 = 2352,94 (mol)

⇒ n_tristearin = 1/3 x n_{natri stearat} = 1/3 x 2352,94 = 784,31 (mol)

 ⇒ m_tristearin: 784,31 x 890 = 698038,87 (g) ≈ 698,04 (kg)

Khối lượng chất béo cần dùng là:

m_{chất béo} = 698,04 x 100/89 = 784,31 (kg)

Bài tập xà phòng chất giặt rửa tổng hợp

* Bài 1 trang 15 SGK Hóa 12: Xà phòng là gì?

° Lời giải bài 1 trang 15 SGK Hóa 12:

– Xà phòng là hỗn hợp muối natri hoặc muối kali của axit béo có thêm một số chất phụ gia.

* Bài 2 trang 15 SGK Hóa 12: Ghi Đ (đúng ) hoặc S (sai ) vào ô trống bên cạnh các câu sau:

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

b) Muối natri hoặc kali của axit hữu cơ là thành phần chính của xà phòng.

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

d) Từ dầu mỏ có thể sản xuất được chất giặt tổng hợp.

° Lời giải bài 1 trang 15 SGK Hóa 12:

 a) Đ     b) S     c) Đ     d) Đ

– Sửa lại câu b) đúng là: “muối natri hoặc kali của axit béo là thành phần chính của xà phòng”.

* Bài 3 trang 15 SGK Hóa 12: Một loại mỡ động vật chứ 20% tristearoylglixerol m, 30% tripanmitoylgrixerol và 50 % trioleoylgixerol (về khối lượng)

a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra khi thực hiện phản ứng xà phòng hóa loại mỡ trên.

b) Tính khối lượng muối thu được khi xà phòng hóa 1 tấn mỡ trên bằng dung dịch NaOH, giả sử hiệu suất của quá trình đạt 90%.

° Lời giải bài 3 trang 15 SGK Hóa 12:

 a) Phương trình hóa học

b) 1 tấn mỡ = 106 gam mỡ

– Theo bài ra, ta có: 

 Số mol tristearoylglixerol (C17H35COO)3C3H5 là:=(106/890).20% = 224,72(mol).

 Số mol tripanmitoylglixerol (C15H31COO)3C3H5 là:=(106/806).30% = 372,21(mol).

 Số mol trioleoylglixerol (C17H33COO)3C3H5 là:=(106/884).50% =  224,72(mol).

– Theo PTPƯ (1) thì khối lượng của natri stearat sẽ là : 224,72.3.306 = 206292,96 (gam).

– Theo PTPƯ (2) thì khối lượng natri panmitat là : 372,21.278.3 = 310423,14 (gam).

– Theo PTPƯ  (3) thì khối lượng natri oleat là : 565,61.3.304 = 515836,32 (gam)

⇒ Tổng khối lượng muối thu được là: 1032552,42 (gam)

– Vì hiệu suất của cả quá trình bằng 90% nên khối lượng muối thực tế thu được là: 1032552,42.90% = 929297,18 (gam) ≈ 929,3(kg).

* Bài 4 trang 16 SGK Hóa 12: Nêu những ưu điểm và hạn chế của việc dùng xà phòng so với dùng hóa chất giặt rửa tổng hợp.

° Lời giải bài 4 trang 16 SGK Hóa 12:

– Ưu điểm: Xà phòng có chứa axit béo vi sinh vật phân hủy do đó không gây ô nhiễm môi trường. Trong khi đó các chất giặt rửa tổng hợp có thể gây ô nhiễm môi trường.

– Nhược điểm: Các muối panmitat hay stearat của các kim loại hóa trị II của xà phòng thường khó tan trong nước, do đó xà phòng không dùng để giặt rửa được trong nước cứng.

* Bài 5 trang 16 SGK Hóa 12: Cần bao nhiêu kg chất béo chứa 89% khối lượng tristearin (còn 11% tạp chất trơ bị loại bỏ trong quá trình nấu xà phòng) để sản xuất được 1 tấn xà phòng 72 (xà phòng chứa 72 % khối lượng natri stearat).

° Lời giải bài 5 trang 16 SGK Hóa 12:

– Khối lượng của natri stearat là: 

⚗️ GIA SƯ HÓA