Tóm tắt và giải hóa lớp 12 bài 3: Khái niệm về xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp
Tóm tắt và giải hóa lớp 12 bài 3: Khái niệm về xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp
Mục lục
Dưới đây là bài tóm tắt và giải hóa lớp 12 bài 3 mà bạn có thể tham khảo để học hóa tốt hơn !
1. Tóm tắt hóa học lớp 12 bài 3:
a) Xà phòng
– Xà phòng thường dùng là hỗn hợp muối của natri hoặc muối của kali của axit béo, có thêm một số chất phụ gia.
– Thành phần chính : muối Na+ (hoặc K+) của axit panmitric hoặc axit stearic.
– Phương pháp sản xuất : đun chất béo với dung dịch kiềm trong các thùng kín ở nhiệt độ cao.
b) Chất giặt rửa tổng hợp
– Những chất không phải là muối natri của axit cacbonxylic nhưng có tính năng giặt rửa gọi là chất giặt rửa tổng hợp.
– Thành phần chính : muối Na+ (hoặc K+) của axit đođexylbenzensunfonat.
– Phương pháp sản xuất : được tổng hợp từ các chất lấy từ dầu mỏ.
c) Tác dụng tẩy rửa của xà phòng và chất tẩy rửa tổng hợp
Muối natri trong xà phòng hay trong chất giặt rửa tổng hợp có khả năng làm giảm sức căng bề mặt của các chất bẩn bám trên vải, da… vết bẩn được phân tán thành nhiều phần nhỏ hơn rồi được phân tán vào nước và bị rửa trôi đi.
2. Hướng dẫn giải bài tập Hóa học 12 bài 3:
Bài 1 trang 15
Xà phòng là gì ?
Bài giải :
Xà phòng là hỗn hợp muối natri hoặc muối kali của axit béo có thêm một số chất phụ gia.
Bài 2 trang 15
Phát biểu sau đây là đúng (Đ) hay sai (S) ?
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 rửa tổng hợp.
Bài giải :
a) Đ
b) S. Muối natri hoặc kali của axit béo là thành phần chính của xà phòng.
c) Đ
d) Đ
Bài 3 trang 15
Một loại mỡ động vật chứa 20% tristearoylglixerol, 30% tripanmitoyglixerol và 50% trioleoylglixerol (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 gần 1 tấn mỡ trên bằng dung dịch NaOH, giả sử hiệu suất của quá trình đạt 90%.
Bài giải :
a) Phương trình hóa học :
(C17H35COO)3C3H5 + 3NaOH → 3C17H35COONa + C3H5(OH)3 (1)
(C15H31COO)3C3H5 + 3NaOH → 3C15H31COONa + C3H5(OH)3 (2)
(C17H33COO)3C3H5 + 3NaOH → 3C17H33COONa + C3H5(OH)3 (3)
b) 1 tấn mỡ = 106 gam mỡ
Số mol tristearoylglixerol = (106 x 20%) / 890 = 224,72 (mol)
Số mol trioleoylglixerol = (106 x 50%) / 884 = 565,61 (mol)
Số mol tripanmitoylglixerol = (106 x 30%) / 806 = 372,21 (mol)
Theo phương trình (1) thì khối lượng của natri stearat sẽ là :
224,72 x 3 x 306 = 206292,96 (gam)
Theo phương trình (2) thì khối lượng natripanmitat là :
372,21 x 278 x 3 = 310423,14 (gam)
Theo phương trình (3) thì khối lượng natri oleat là :
565,61 x 3 x 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 x 90% = 929297,18 (gam)
Bài 4 trang 16
Nêu những ưu điểm và hạn chế của việc dùng xà phòng so với dùng chất giặt rửa tổng hợp.
Bài giải :
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
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 chứa 72% khối lượng natri stearat.
Bài giải :
Khối lượng của natri stearat là :
mC17H35COONa = 1,72 / 100 = 0,72 tấn = 720 kg
nC17H35COONa = 720 / 360 = 40/17 (Kmol)
Phương trình hóa học :
(C17H35COO)3C3H5 + 3NaOH → 3C17H35COONa + C3H5(OH)3
Theo phương trình, ta có :
n(C17H35COO)3C3H5 = 1/3nNaOH = 1/3 x 40/17 = 40/51 (Kmol)
m(C17H35COO)3C3H5 = n x M = 40/51 x 890 = 698,04 (kg)
Lượng tristearin chiếm 89% khối lượng chất béo, nên lượng chất béo cần dùng là :
m = (698,04 x 100%) / 89% = 784,3 (kg)
3. Hướng dẫn giải bài tập Sách bài tập Hóa học 12 bài 3:
Bài 3.1 trang 7
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.
Bài 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 đáp án A.
Bài 3.2 trang 7
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.
Bài giải :
Vì este có mùi thơm đặc trưng nên được sử dụng làm hương liệu cho các sản phẩm công nghiệp.
⇒ Chọn đáp án B.
Bài 3.3 trang 7
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.
Bài 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 đáp án B.
Bài 3.4 trang 7
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 ?
Bài 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 hay trong chất giặt rửa tổng hợp có khả năng làm giảm sức căng bề mặt của các chất bẩn bám trên vải, da… 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 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.
Bài 3.5 trang 7
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.
Bài 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, chầm sóc.
– Phụ thuộc nhiều vào thời tiết, mùa vụ.
Bài 3.6 trang 8
Chỉ số axit là số miligam KOH cần để trung hoà axit béo tự do có trong 1 g 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.
Bài 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)
Ta có : 14,1 kg = 14100 g
Số mol KOH là :
nKOH = m / M = 251,786 (mol)
Khối lượng KOH để trung hoà axit béo là 700 g ứng với số mol KOH là 12,5 mol.
Theo (2) : nRCOOH = nKOH = 12,5 (mol)
nH2O = nRCOOH = 12,5 mol
→ mH2O = 12,5 x 18 = 225 (g)
Số mol KOH tham gia phản ứng (1) là :
251,786 – 12,5 = 239,286 (mol)
Số mol glixerol sinh ra = 1/3nKOH = 239,286/3 = 79,762 (mol)
Khối lượng glixerol là : 79,762 x 92 = 7338,104 (g)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta có :
mmuối = m chất béo + mKOH – mnước – mglixerol
= 100000 + 14100 – 225 – 7338,104 = 106536,896 (g) =106,54 kg.
Bài 3.7 trang 8
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%).
Bài 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 : 100 kg = 100000 gam
m(C17H35COO)3C3H5 = (100000.50%) / 100% = 50000 (g)
→ n(C17H35COO)3C3H5 = 50000/890 = 56,18 mol
m(C17H33COO)3C3H5 = (100000.30%) / 100% = 30000 (g)
→ n(C17H33COO)3C3H5 = 33,94 (mol)
m(C15H31COO)3C3H5 = (100000.20%) / 100% = 20000 (g)
→ n (C15H31COO)3C3H5 = 24,81 (mol)
Từ phương trình, ta có:
nC17H35COONa = 3n(C17H35COO)3C3H5 = 168,54 (mol)
nC17H33COONa = 3n(C17H33COO)3C3H5 = 101,82 (mol)
nC15H31COONa = 3n(C15H31COO)3C3H5 = 74,43 (mol)
Khối lượng muối thu được :
mmuối = mC17H35COONa + mC17H33COONa + mC15H31COONa
= 168,54.306 + 101,82.304 + 74,43.278 = 103218,06 (g) =103,2 (kg)
Đây là nội dung tóm tắt và giải bài tập Chương 1 bài 3: Khái niệm về xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp của chương trình hóa học lớp 12 mà các bạn có thể tham khảo. Mời các bạn cùng tham khảo các bài viết tương tự trong chuyên mục : Hóa học lớp 12
We on social :
