Giải bài tập SBT Hóa 12 Bài 3: Khái niệm về xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp

Xà phòng và chất giặt rửa có điểm chung là

A. chứa muối natri có khả năng làm giảm sức căng bề mặt của các chất bẩn.

B. các muối được lấy từ phản ứng xà phòng hoá chất béo.

C. sản phẩm của công nghệ hoá dầu.

D. có nguồn gốc từ động vật hoặc thực vật.

Phương pháp giải

Dựa vào lý thuyết về xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp để lựa chọn đáp án đúng.

Hướng dẫn giải

Đặc điểm chung của xà phòng và chất giặt rửa là đều chứa muối natri có khả năng làm giảm sức căng bề mặt của các chất bẩn.

→ Chọn A.

Trong thành phần của xà phòng và của chất giặt rửa thường có một số este. Vai trò của các este này là

A. làm tăng khả năng giặt rửa

B. tạo hương thơm mát, dễ chịu

C. tạo màu sắc hấp dẫn.

D. làm giảm giá thành của xà phòng và chất giặt rửa.

Phương pháp giải

Để chon đáp án đúng cần ghi nhớ: Vì este có mùi thơm đặc trưng nên được sử dụng làm hương liệu cho các sản phẩm công nghiệp.

Hướng dẫn giải

Vì este có mùi thơm đặc trưng nên được sử dụng làm hương liệu cho các sản phẩm công nghiệp.

→ Chọn B.

Không nên dùng xô, chậu bằng nhôm để đựng quần áo ngâm xà phòng vì

A. quần áo bị mục nhanh.

B. xô chậu nhanh hỏng do trong xà phòng có kiềm.

C. quần áo bị bạc màu nhanh.

D. quần áo không sạch.

Phương pháp giải

Chú ý xà phòng luôn có một lượng kiềm dư và các muối natri của axit béo bị thủy phân tạo ra môi trường kiềm.

Hướng dẫn giải

Trong xà phòng luôn có một lượng xút dư ; các muối natri của các axit béo bị thuỷ phân tạo ra môi trường kiềm có thể ăn mòn nhôm.

=> Chọn B.

Xà phòng là gì? Tại sao xà phòng có tác dụng giặt rửa? Tại sao không nên dùng xà phòng để giặt rửa trong nước cứng?

Phương pháp giải

Dựa vào lý thuyết về xà phòng và chất giặt rửa để nêu khái niệm xà phòng, giải thích tác dụng giặt rửa của xà phòng. Đồng thời nắm rõ đặc điểm của xà phòng giải thích nguyên nhân không dùng xà phòng để giặt rửa trong nước cứng.

Hướng dẫn giải

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

- Muối natri (hay muối kali) trong xà phòng có khả năng làm giảm sức căng bề mặt của các chất bẩn bám trên vải, da, ... do đó vết bẩn được phân tán thành nhiều phần tử nhỏ hơn và được phân tán vào nước.

- Không nên dùng xà phòng để giặt rửa trong nước cứng vì sẽ tạo ra các muối khó tan của các axit béo với các ion Ca²⁺ và Mg²⁺ làm hạn chế khả năng giặt rửa.

Nêu những ưu điểm của chất giặt rửa tổng hợp so với xà phòng về tính tiện dụng, tính kinh tế và vấn đề bảo vệ môi trường.

Phương pháp giải

Dựa vào lý thuyết về xà phòng và chất giặt rửa để chỉ ra những ưu điểm của chất giặt rửa tổng hợp so với xà phòng về tính tiện dụng, tính kinh tế và vấn đề bảo vệ môi trường.

Hướng dẫn giải

- Xà phòng không tiện dụng trong nước cứng

- Phải khai thác từ các nguồn dầu mỡ động vật, thực vật

- Làm cạn kiệt nguồn tài nguyên, phá huỷ môi trường, phải tốn nhiều thời gian nuôi trồng, chăm sóc.

- Phụ thuộc nhiều vào thời tiết, mùa vụ.

Chỉ số axit là số miligam KOH cần để trung hoà axit béo tự do có trong 1 gam chất béo. Để xà phòng hoá 100 kg chất béo (giả sử có thành phần là triolein) có chỉ số axit bằng 7 cần 14,1 kg kali hiđroxit. Giả sử các phản ứng xảy ra hoàn toàn, tính khối lượng muối thu được.

Phương pháp giải

Chỉ số axit là 7 →m_KOH + axit = 700 gam → n_KOH + axit → n_H2O

Ta có: n_KOH = n_KOH +axit + n_KOH+este→ n_KOH+este→n_glixerol 

Áp dụng bảo toàn khối lượng: m_{chất béo} + m_KOH = m_muối + m_nước + m_glixerol

→m_muối

Hướng dẫn giải

Chất béo có công thức (C₁₇H₃₃COO)₃C₃H₅ tác dụng với kiềm :

(C₁₇H₃₃COO)₃C₃H₅ + 3KOH → 3C₁₇H₃₃COOK + C₃H₅(OH)₃ (1)

Phản ứng trung hoà axit:

RCOOH + KOH → RCOOK + H2O          (2)

m _KOH= 14100 g→ n _KOH=251,786 mol

Số g KOH để trung hoà axit béo là 700 g ứng với số mol KOH là 12,5 mol.

Theo(2) :n_RCOOH = n_KOH= 12,5 mol

n_H2O= n_RCOOH= 12,5 mol→m _H2O = 12,5.18 = 225 (g)

Số mol KOH tham gia phản ứng (1) là : 251,786 - 12,5 = 239,286 (mol)

Số mol glixerol sinh ra  =1/3.n_KOH = 239,2/863 = 79,762 mol  

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng :

m_muối=m _{chất béo} + m_KOH - m_nước - m_glixerol

= 100000 + 14100 - 225 - 79,762.92 = 106536,896 (g) =106,54 kg.

Tính khối lượng muối dùng để sản xuất xà phòng thu được khi cho 100 kg một loại mỡ chứa 50% tristearin ; 30% triolein và 20% tripanmitin tác dụng với natri hiđroxit vừa đủ (giả thiết hiệu suất phản ứng đạt 100%).

Phương pháp giải

100 kg mỡ chứa 50% tristearin, 30% triolein và 20% panmitin

→m_{(C17H35COO)3C3H5}; m_{(C17H33COO)3C3H5};m_{(C15H31COO)3C3H5}

→n_{(C17H35COO)3C3H5};n_{(C17H33COO)3C3H5};n_{(C15H31COO)3C3H5}

Từ phương trình ta có

n_C17H35COONa=3.n_{(C17H35COO)3C3H5}

n_C17H33COONa=3.n_{(C17H33COO)3C3H5}

n_C15H31COONa=3n_{(C15H31COO)3C3H5}

→mmuối = m_C17H35COONa+m_C17H33COONa + m_C15H31COONa

Hướng dẫn giải

Phản ứng của các chất với dung dịch NaOH :

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

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

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

Ta có:

m_{(C17H35COO)3C3H5} = (100.1000.50)/100=50000 gam

→n_{(C17H35COO)3C3H5}= (50000/890) =56,18 mol

m_{(C17H33COO)3C3H5}= (100.1000.30)/100=30000 gam

→n_{(C17H33COO)3C3H5}= (30000/884) =33,94 mol

m_{(C15H31COO)3C3H5}= (100.1000.20)/100=20000 mol

→n_{(C15H31COO)3C3H5}= (20000/806) =24,81 mol

Từ phương trình, ta có:

n_C17H35COONa=3.n_{(C17H35COO)3C3H5} = 168,54 mol

n_C17H33COONa=3.n_{(C17H33COO)3C3H5} = 101,82 mol

n_C15H31COONa=3n_{(C15H31COO)3C3H5}= 74,43 mol

→m_muối = m_C17H35COONa+m_C17H33COONa + m_C15H31COONa

=168,54.306+101,82.304+74,43.278  

→m_muối=103218,06 gam = 103,2 kg.