Giải Hóa học 12 | No tags
Với giải bài tập Hóa 12 Bài 2: Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp sách Cánh diều hay nhất, chi tiết giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Hóa học 12 Bài 2.
Video Giải Hóa học 12 Bài 2: Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp - Cô Phạm Huyền (Giáo viên VietJack)
Mở đầu trang 14 Hóa học 12: Em hãy kể tên một số loại xà phòng đang được bán trên thị trường. Vì sao xà phòng có thể làm sạch các vết bẩn bám trên quần áo, … Xà phòng được điều chế như thế nào?
Lời giải:
* Một số loại xà phòng đang được bán trên thị trường: xà phòng tắm Lifebuoy, xà phòng thảo dược Vegan, các loại xà phòng handmade (thủ công) …
* Xà phòng có thể làm sạch các vết bẩn bám trên quần áo vì: Muối của acid béo (có trong xà phòng) được cấu tạo gồm một phần ưa nước và một phần kị nước. 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 quay về phía vết dầu, mỡ và thâm nhập vào vết dầu, mỡ.
+ Phần ưa nước có xu hướng quay ra ngoài và thâm nhập vào nước.
Kết quả là vết dầu, mỡ 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.
* Điều chế xà phòng:
- Cách 1: Đun chất béo (mỡ động vật, dầu thực vật) với dung dịch kiềm đặc ở nhiệt độ cao.
Sau phản ứng, hỗn hợp muối của các acid béo được tách ra bằng cách cho dung dịch muối ăn bão hòa vào hỗn hợp sản phẩm. Các muối của acid béo nổi lên, được lấy ra sau đó được trộn với các phụ gia để làm xà phòng. Phần dung dịch còn lại đem tách và thu hồi glycerol.
- Cách 2: Được sản xuất từ các alkane mạch dài lấy từ công nghiệp chế biến dầu mỏ theo sơ đồ sau:
Lời giải Hóa 12 Bài 2: Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp hay khác:
Câu hỏi 1 trang 14 Hóa học 12: Cho biết tác dụng và thành phần hóa học của xà phòng.
Lời giải:
- Tác dụng của xà phòng: tẩy rửa các vết bẩn, vết dầu mỡ, diệt khuẩn.
- Thành phần hóa học của xà phòng:
+ Xà phòng là hỗn hợp các muối sodium (Na) hoặc potassium (K) của acid béo và một số chất phụ gia.
+ Các acid béo thường là acid no như palmitic acid, stearic acid.
+ Chất phụ gia được dùng thường là chất độn làm tăng độ cứng để dễ đúc thành bánh, chất tạo màu và chất tạo hương.
+ Ngoài ra có thể có thêm chất dưỡng da, chất diệt khuẩn, …
Lời giải Hóa 12 Bài 2: Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp hay khác:
Câu hỏi 2 trang 15 Hóa học 12: Cho biết vai trò của phần ưa nước và phần kị nước trong phân tử muối của acid béo trong cơ chế giặt rửa của xà phòng.
Lời giải:
Vai trò của phần ưa nước và phần kị nước trong phân tử muối của acid béo trong cơ chế giặt rửa của xà phòng là:
- Phần kị nước quay về phía vết dầu, mỡ và thâm nhập vào vết dầu, mỡ.
- Phần ưa nước có xu hướng quay ra ngoài và thâm nhập vào nước.
Kết quả là vết dầu, mỡ bị phân chia thành các hạt rất nhỏ phân tán vào nước.
Lời giải Hóa 12 Bài 2: Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp hay khác:
Luyện tập 1 trang 15 Hóa học 12: Sodium acetate có tác dụng giặt rửa như xà phòng không? Vì sao?
Lời giải:
Sodium acetate (CH3COONa) không có tác dụng giặt rửa như xà phòng. Vì CH3- không phải là phần kị nước.
Phần kị nước là các gốc hydrocarbon mạch dài, như C17H35-, C15H31-, …
Lời giải Hóa 12 Bài 2: Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp hay khác:
Vận dụng 1 trang 16 Hóa học 12: Tìm hiểu và cho biết làm thế nào để thu hồi được gylcerol từ hỗn hợp sản phẩm của phản ứng xà phòng hóa.
Lời giải:
Cách 1:
- Thêm NaCl (Na+) vào hỗn hợp sản phẩm.
- Tại thời điểm này, khối lượng riêng của glycerol tăng lên và khối lượng riêng của xà phòng giảm xuống. Xà phòng sau đó nổi lên trên cao và glycerol đọng lại ở phía dưới.
- Glycerol được thu hồi từ đáy bể. Phản ứng thu hồi glycerol dựa trên sự phân tách bằng sự khác biệt về mật độ.
Cách 2:
- Hỗn hợp được truyền qua một cột và được rửa với dung dịch NaCl chảy ngược dòng.
- Xà phòng không thể hòa tan trong nước muối và tách ra ngoài.
- Xà phòng rửa sạch sau đó được xử lý tiếp với các dung dịch NaCl và ly tâm để cho xà phòng ở nồng độ yêu cầu.
- Dung dịch glycerol được cô đặc và tinh chế bằng cách chưng cất hơi nước.
Lời giải Hóa 12 Bài 2: Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp hay khác:
Câu hỏi 3 trang 16 Hóa học 12: Vì sao khi điều chế lượng nhỏ xà phòng trong phòng thí nghiệm lại sử dụng bát sứ? Việc dùng bát nhôm hoặc xoong nhôm để làm thí nghiệm này có phù hợp không?
Lời giải:
- Khi điều chế lượng nhỏ xà phòng trong phòng thí nghiệm ta sử dụng bát sứ vì phản ứng này xảy ra ở nhiệt độ cao. Bát sứ có thể chịu được nhiệt độ cao, ít bị ăn mòn, hư hỏng.
- Việc dùng bát nhôm hoặc xoong nhôm để làm thí nghiệm này là không phù hợp. Vì nhôm có thể xảy ra phản ứng với dung dịch NaOH làm bát nhôm hoặc xoong nhôm bị thủng.
2Al + 2NaOH + 2H2O ⟶ 2NaAlO2 + 3H2
Lời giải Hóa 12 Bài 2: Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp hay khác:
Thực hành trang 16 Hóa học 12: Thí nghiệm xà phòng hóa chất béo
Chuẩn bị:
- Hóa chất: Dầu thực vật (hoặc mỡ động vật), dung dịch NaOH 40%, dung dịch NaCl bão hòa.
- Dụng cụ: Bát sứ, đũa thủy tinh, đèn cồn.
Tiến hành: Cho vào bát sứ khoảng 2 ml dầu thực vật (hoặc khoảng 2 g mỡ) và 4 – 5 ml dung dịch NaOH 40%. Đun hỗn hợp sôi nhẹ và khuấy đều bằng đũa thủy tinh. Thỉnh thoảng cho vài giọt nước cất để tránh hỗn hợp phản ứng bị cạn. Sau khoảng 10 phút thì dừng đun, cho thêm 10 ml dung dịch NaCl bão hòa và khuấy đều.
Yêu cầu: Quan sát, mô tả hiện tượng xảy ra và giải thích.
Lời giải:
- Hiện tượng: Kết thúc thí nghiệm có lớp chất rắn màu trắng, nhẹ nổi lên trên mặt dung dịch.
- Giải thích: Đó là muối Na của acid béo, thành phần chính của xà phòng.
+ Phản ứng xà phòng hóa:
+ Sản phẩm thu được là chất lỏng đồng nhất.
+ Nguyên nhân khiến xà phòng tách ra là do NaCl có tỉ trọng lớn hơn nên sẽ đẩy xà phòng lên trên, muối Na của các acid béo khó tan trong NaCl bão hòa nên sẽ kết tinh, còn glycerol không kết tinh nên sẽ bị tách ra khỏi đó.
Lời giải Hóa 12 Bài 2: Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp hay khác:
Luyện tập 2 trang 17 Hóa học 12: Chỉ ra phần ưa nước và phần kị nước trong phân tử chất giặt rửa tổng hợp (1) và (2).
Lời giải:
Chất giặt rửa tổng hợp (1):
- Phần ưa nước: -OSO3-Na+
- Phần kị nước: CH3[CH2]10CH2-
Chất giặt rửa tổng hợp (2):
- Phần ưa nước: -SO3-Na+
- Phần kị nước: CH3[CH2]11C6H5-
Lời giải Hóa 12 Bài 2: Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp hay khác:
Vận dụng 2 trang 17 Hóa học 12: Nêu quan điểm của em về việc sử dụng nguồn nguyên liệu dầu mỏ để sản xuất chất giặt rửa tổng hợp.
Lời giải:
Quan điểm của em: Việc sử dụng nguồn nguyên liệu dầu mỏ để sản xuất chất giặt rửa tổng hợp có thể gây ô nhiễm môi trường (vì có gốc hydrocarbon phân nhánh hoặc chứa vòng benzene rất khó bị vi sinh vật phân hủy), cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên, ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững của môi trường
Lời giải Hóa 12 Bài 2: Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp hay khác:
Bài 1 trang 19 Hóa học 12: 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.
Lời giải:
Đáp án đúng là: D
Để tẩy vết dầu, mỡ bám trên quần áo, sử dụng dung dịch xà phòng.
Lời giải Hóa 12 Bài 2: Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp hay khác:
Bài 2 trang 19 Hóa học 12: So sánh chất giặt rửa tổng hợp với chất giặt rửa tự nhiên về tính tiện dụng, tính kinh tế và vấn đề bảo vệ môi trường.
Lời giải:
Lời giải Hóa 12 Bài 2: Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp hay khác:
Bài 3 trang 19 Hóa học 12: Có hai ống nghiệm được đánh số (1) và (2). Ống nghiệm (1) chứa 3 mL nước cất và 3 giọt dung dịch calcium chloride bão hòa, ống nghiệm (2) chứa 3 mL nước xà phòng và 3 giọt dung dịch calcium chloride bão hòa. Lắc đều các ống nghiệm.
a) Hãy dự đoán hiện tượng xảy ra và giải thích.
b) Cũng làm thí nghiệm như trên nhưng thay nước xà phòng bằng nước giặt rửa. Hãy dự đoán hiện tượng xảy ra và giải thích.
Lời giải:
a) * Hiện tượng:
- Ống nghiệm (1): Dung dịch đồng nhất trong suốt, không màu.
- Ống nghiệm (2): Xuất hiện kết tủa trắng.
* Giải thích:
- Ống nghiệm (1): Dung dịch đồng nhất trong suốt, không màu do CaCl2 tan nhiều trong nước.
- Ống nghiệm (2): Xà phòng kết hợp với ion Ca2+ tạo muối calcium của các acid béo kết tủa.
b) Thay nước xà phòng bằng nước giặt rửa
* Hiện tượng: Tạo dung dịch đồng nhất.
* Giải thích: Nước giặt rửa không bị kết tủa với ion Ca2+.
Lời giải Hóa 12 Bài 2: Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp hay khác: