Công Thức Hóa Học Của Xà Phòng

Hóa chất xà phòng không chỉ là một chất tẩy rửa thông thường. Nó chính là sản phẩm của quá trình phản ứng xà phòng hóa, một quá trình hóa học thú vị và hữu ích. Trên thực tế, xà phòng là một hỗn hợp gồm muối kali hoặc natri của axit béo cùng với một số chất phụ gia khác. Cùng tìm hiểu công thức hóa học và quá trình phản ứng xà phòng hóa nhé!

Xà phòng và phản ứng xà phòng là gì?

Khái niệm xà phòng

Xà phòng chính là một hỗn hợp được tạo ra từ muối kali hoặc natri của axit béo kết hợp với các chất phụ gia khác như chất tạo hương, chất độn (có tác dụng tăng độ cứng), chất diệt khuẩn… Một phương trình hóa học đơn giản để mô tả quá trình này là:

(RCOO)3C3H5 + 3NaOH -> 3R-COONa + C3H5(OH)3

Phản ứng xà phòng hóa là gì?

Phản ứng xà phòng hóa là quá trình este bị thủy phân trong môi trường kiềm, kết quả tạo thành ancol và muối cacboxylat. Để thấy rõ hơn quá trình phản ứng này, chúng ta hãy xem xem cách ứng dụng xà phòng hóa vào chất béo. Khi chúng ta cho một lượng chất béo rắn vào một ly thủy tinh chứa dung dịch NaOH (natri hidroxit), sau đó đun sôi hỗn hợp này trong vòng 30 phút và khuấy đều, chúng ta sẽ thu được một hỗn hợp đồng nhất. Tiếp theo, chúng ta nhỏ vào hỗn hợp này 10-15ml dung dịch NaCl và khuấy đều. Khi để nguội, chúng ta sẽ thấy một chất rắn màu trắng nổi trên bề mặt hỗn hợp, đó chính là muối natri của axit béo.

Tác dụng của NaCl trong phản ứng xà phòng hóa

Trong quá trình phản ứng xà phòng hóa, chúng ta thấy được một hỗn hợp thu được sau khi đun chất béo rắn và NaOH. Khi tiếp tục cho NaCl vào, xà phòng mới tách ra khỏi glycerol, nước và nổi lên trên bề mặt. Nguyên nhân đằng sau việc xà phòng tách ra là do NaCl có tỉ trọng lớn hơn, nên sẽ đẩy xà phòng lên trên. Còn muối natri của các axit béo khó tan trong NaCl bão hòa, nên sẽ kết tinh. Trái lại, glycerol không kết tinh và sẽ bị tách ra khỏi hỗn hợp. Như vậy, tác dụng của NaCl trong phản ứng xà phòng hóa chính là tách xà phòng ra khỏi hỗn hợp đã đun trước đó.

Những phản ứng xà phòng hóa chất béo

Khái niệm

Phản ứng xà phòng hóa chất béo là quá trình phản ứng của chất béo với dung dịch kiềm NaOH hoặc KOH để tạo ra glycerol và hỗn hợp muối natri hoặc kali. Hỗn hợp này chính là xà phòng.

Những lưu ý về phản ứng xà phòng hóa chất béo

• Phản ứng xà phòng hóa chất béo là phản ứng không thuận nghịch.
• Các chỉ số chất béo cần chú ý:
  • Chỉ số axit: số miligram KOH cần để trung hòa axit béo tự do trong 1 gram chất béo.
  • Chỉ số xà phòng hóa: số miligram KOH cần để xà phòng hóa glycerit và trung hòa axit béo tự do trong 1 gram chất béo.
  • Chỉ số este: số miligram KOH cần để xà phòng hóa glycerit trong 1 gram chất béo. Chỉ số này là hiệu số giữa chỉ số axit và xà phòng hóa.
  • Chỉ số I2: số miligram I2 có thể cộng với 100 gram chất béo không lo.

Phản ứng xà phòng hóa este

Khái niệm

Phản ứng xà phòng hóa este là quá trình thủy phân este trong môi trường kiềm. Công thức phản ứng tổng quát là:

Ry(COO)xyR’x + xyNaOH → yR(COONa)x + xR'(OH)y

Những lưu ý về phản ứng xà phòng hóa este

• Do este của ancol không bền, nên khi phản ứng xà phòng hóa, sản phẩm thu được ancol và muối có thể chuyển vị thành keton hoặc aldehyde. Phương trình tổng quát là:
  RCOOCH=CH2 + NaOH → RCOONa + CH3CHO
• Phản ứng xà phòng hóa của este đơn chức của phenol có tỷ lệ 1:2 và tạo thành 2 muối và nước, công thức hóa học như sau:
  RCOOC6H5 + 2NaOH → RCOONa + C6H5ONa + H2O
• Este vòng trong phản ứng xà phòng hóa chỉ tạo được 1 sản phẩm duy nhất. Vì vậy, khối lượng sản phẩm tạo thành sẽ bằng tổng khối lượng este và kiềm phản ứng.
• Este đơn chức mạch hở phản ứng với NaOH thu được muối có khối lượng lớn hơn khối lượng của este, công thức hóa học của este đó có dạng RCOOCH3.

Một số dạng bài tập về xà phòng và phản ứng xà phòng hóa

Bài 1: Sử dụng dung dịch NaOH 0.2M để thủy phân 4.4 gram etyl axetat. Phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch và thu được m gam chất rắn khan. Tìm m.

Lời giải chi tiết:
Ta có nCH3COOC2H5 = 0.05 mol, trong đó nNaOH = 0.02 mol => dư este => CH3COONa = 0.02 mol.
Chất rắn khan thu được có khối lượng là: m = 0.02 * 82 = 1.64 gam.

Bài 2: Dùng dung dịch NaOH vừa đủ để thủy phân 8.8 gam este A có công thức phân tử C4H8O2. Sau phản ứng thu được 4.6 gam ancol B và m gam muối C. Tìm giá trị của m.

Lời giải chi tiết:
Ta có này = nNaOH phản ứng = 0.1 mol.
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
m = meste + mNaOH – mancol = 8.8 + 4 – 4.6 = 8.2 gam.

Bài 3: Xà phòng hóa 8.8 gam etyl axetat bằng 200 ml dung dịch NaOH 0.2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch được chất rắn khan có khối lượng là bao nhiêu?

Lời giải chi tiết:
Như vậy, chất rắn khan thu được là CH3COONa và có khối lượng là 3.28 gam.

Bài 4: Dùng 0.06 mol NaOH để xà phòng hóa hoàn toàn 17.24 gam chất béo. Hỏi dung dịch sau khi cô cạn thu được bao nhiêu gam xà phòng?

Lời giải chi tiết:
mchất béo = 17.24 (gam)
Cần 0.06 mol NaOH
Chất béo + 3NaOH muối + C3H5(OH)3
0.06 ? 0.02
Ta có:
mchất béo + mNaOH = mmuối + mglixerol
mxà phòng = 17.24 + 0.06 40 – 0.02 92 = 17.8 gam.

Bài 5: Cho m gam phenyl axetat tác dụng vừa đủ với 300 ml dung dịch NaOH 1M, sau phản ứng thu được m1 gam muối. Giá trị của m và m1 lần lượt là bao nhiêu?

Lời giải chi tiết:
Như vậy, giá trị của m là 20.4 gam và m1 là 29.7 gam.

Bài 6: Dùng dung dịch NaOH xà phòng hóa hoàn toàn 89 gam chất béo và thu được 9.2 gam glycerol và bao nhiêu gam xà phòng?

Lời giả chi tiết:
Chất béo + 3NaOH muối + C3H5(OH)3
nNaOH = 3nglixerol = 0.3 mol
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m = 89 + 0.3 * 40 – 9.2 = 91.8 gam.

Vậy đây là một số kiến thức về xà phòng và phản ứng xà phòng hóa. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về các bài học môn hóa học hoặc bất kỳ môn học nào khác, hãy ghé thăm trang web fptskillking.edu.vn.

Ưu đãi 50% khi đặt bộ sách cán đích 9+ trước thềm năm học mới.