Phản ứng xà phòng hóa là gì?

Câu hỏi : Phản ứng xà phòng hóa là gì?

Trả lời : 

Phản ứng xà phòng hóa là quá trình thủy phân este trong môi trường kiềm, tạo thành ancol và muối cacboxylat.

Ví dụ :

Cho một lượng chất béo rắn (ví dụ: tristearin) vào bát sứ đựng dung dịch natri hiđrôxit, đun sôi nhẹ hỗn hợp trong khoãng 30 phút đồng thời khuấy đều. Để nguội hỗn hợp thì chất lỏng đồng nhất. Rót thêm 10-15ml dung dịch natri clorua bão hòa vào hỗn hợp, khuấy nhẹ sau đó giữ yên hỗn hợp, thấy có lớp chất rắn màu trắng nhẹ nổi lên trên, đó là muối natri của axit béo.

Muối natristearin được dùng làm xà phòng nên phản ứng trên được gọi là phản ứng xà phòng hóa.

Cùng Top lời giải tìm hiểu chi tiết về phản ứng xà phòng hóa nhé.

1. Xà phòng là gì?

Xà phòng là hỗn hợp muối natri hoặc muối kali của axit béo có thêm một số chất phụ gia như chất độn, chất diệt khuẩn, chất tạo hương,....

Phương pháp sản xuất

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

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

2. Phản ứng xà phòng hóa là gì ?

Phản ứng xà phòng hóa là quá trình thủy phân este trong môi trường kiềm, tạo thành ancol và muối cacboxylat.

Mô tả phản ứng xà phòng hóa

Cho một lượng chất béo rắn (Tristearin…) vào chén hoặc ly thủy tinh có chứa dung dịch Natri Hiđrôxit. Đun sôi nhẹ đồng thời khấy đều hỗn hợp trong vòng 30p.

Sau khi dung dịch nguội ta thu được hỗn hợp đồng nhất. Nhỏ 10 – 15ml vào hỗn hợp khuấy nhẹ sau đó giữ yên, ta có chất màu trắng kết tủa bên trên, đó là muối Natri của axit béo.

Công thức hóa học của xà phòng:

(CH₃[CH₂]₁₆COO)₃ C₃H₅ + 3 NaOH —-> 3 CH₃[CH₂]₁₆COONa + C₃H₅(OH)₃

CH₃[CH₂]₁₆COONa Muối natristearin được dùng làm xà phòng nên phản ứng trên được gọi là phản ứng xà phòng hóa.

3. Phản ứng xà phòng hóa chất béo

Phản ứng xà phòng hóa chất béo

- Phản ứng xà phòng hóa chất béo được định nghĩa là phản ứng của chất béo với dung dịch kiềm NaOH/KOH, tạo gryxerol và hỗn hợp các muối Na hoặc K. Hỗn hợp các muối này chính là xà phòng.

- Là phản ứng không thuận nghịch.

Các chỉ số chất béo cần lưu ý

- Chỉ số axit: được định nghĩa là số miligam KOH cần để trung hòa axit béo tự do có trong 1g chất béo.

- Chỉ số xà phòng hóa: được định nghĩa là số miligam KOH cần để xà phòng hóa glixerit và trung hòa axit béo tự do trong 1g chất béo.

- Chỉ số este: được định nghĩa là số miligam KOH cần để xà phòng hóa glixerit của 1 g chất béo, là hiệu số giữa chỉ số xà phòng hóa và chỉ số axit.

- Chỉ số I2: được định nghĩa là số miligam I2 có thể cộng với 100g chất béo không no.

4. Phản ứng xà phòng hóa este

Phản ứng xà phòng hóa este là gì?

- Phản ứng thủy phân este trong môi trường kiềm (còn gọi là phản ứng xà phòng hóa) là phản ứng một chiều.

Phương trình phản ứng xà phòng hóa este

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

- Với este đơn chức:

RCOOR′+NaOH→RCOONa+R′OH

Đặc điểm của phản ứng xà phòng hoá este

Khối lượng chất rắn sau phản ứng = Khối lượng muối + Khối lượng kiềm dư

- Với este đơn chức:

Số mol este phản ứng = số mol NaOH phản ứng = số mol muối = số mol ancol

Một số trường hợp đặc biệt cần lưu ý

- Este của ancol không bền khi xà phòng hóa sẽ thu được muối. Khi đó, ancol không bền chuyển vị thành andehit hoặc xeton:

PTHH: RCOOCH=CH2+NaOH→RCOONa+CH3CHO

- Este đơn chức của phenol tham gia phản ứng với  xà phòng hóa với tỉ lệ mol là 1:2 tạo hai muối và nước:

PTHH: RCOOC6H5+2NaOH→RCOONa+C6H5ONa+H2O

- Este vòng khi xà phòng hóa chỉ tạo ra một sản phẩm duy nhất nên khối lượng sản phẩm bằng tổng khối lượng este và khối lượng kiềm phản ứng.

- Nếu este đơn chức mạch hở phản ứng NaOH thu được muối có khối lượng lớn hơn khối lượng este thì este đó có dạng RCOOCH3.

5. Tác dụng của NaCl trong phản ứng xà phòng hóa

- Sau khi xà phòng hóa, cho thêm NaCl vào, xà phòng sẽ tách ra khỏi glixerin, nước và nổi lên trên.

- Do NaCl có tỉ trọng lớn nên sẽ đẩy khối xà phòng lên trên. Muối natri của các axit béo thì khó tan trong dung dịch NaCl bão hòa nên sẽ kết tinh . Còn glyxerin không kết tinh nên sẽ bị tách ra.

6. Tác dụng của phản ứng xà phòng hóa

a. Phản ứng xà phòng hóa tạo ra xà phòng

Xà phòng là một trong những ứng dụng quan trọng trong đời sống. Nó được sử dụng ở rất nhiều gia đình với nhiều ứng dụng quan trọng.

b. Mỡ bôi trơn động cơ

Dẫn xuất lithium của 12-hydroxystearate và các axit béo khác là thành phần quan trọng của mỡ bôi trơn. Đây là sản phẩm của xà phòng tạp chất.

c. Bình chữa cháy

Những đám cháy liên quan đến dầu mỡ thường rất khó dập tắt bằng nước, do mỡ nổi lên trên mặt nước. Loại bình chữa cháy dật tắt đám cháy liên quan đến xăng dầu được thiết kế dựa trên ứng dụng xà phòng hóa.

Trong bình chữa cháy chứa chất tạo ra phản ứng xà phòng hóa, giúp biến dầu thành xà phòng, dập tắt đám cháy nhanh chóng.