Quá trình phản ứng xà phòng hóa là gì?

Câu hỏi: Phản ứng xà phòng hóa là gì?

Lời giải:

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

Cùng Top lời giải tìm hiểu chi tiết về phản ứng xà phòng hóa là gì nhé:

A. Phản ứng xà phòng hóa là gì?

Phản ứng cà phòng hóa là quá trình thủy phân Este trong môi trường Kiềm để tạo ra Ancol và muối cacboxylat..

1. 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

2. Quy trình phản ứng hóa học của phản ứng xà phòng hóa

• Những anion hydroxit được thêm vào nhóm carbonyl của este thu được sản phẩm Orthoester.

• Tách phân tử alkoxide (Orthoester) tạo ra axit cacboxylic.

• Cho Ion alkoxide là một bazơ mạnh để proton được chuyển từ axit cacboxylic sang ion kiềm tạo ra rượu.

B. Ứng dụng của phản ứng xà phòng hóa

1. 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.

2. 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.

3. 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.

C. Thí nghiệm phản ứng xà phòng hóa

Tiến hành thí nghiệm điều chế xà phòng theo các bước dưới đây:

- Bước 1: Cho vào bát sứ nhỏ 1ml dầu ăn và 3ml dung dịch NaOh 40%

- Bước 2: Đun hỗn hợp sôi nhẹ và liên tục khuấy đều bằng đũa thủy tinh khoảng 8-10 phút. Thỉnh thoảng thêm vài giọt nước cất để giữ cho thể tích hỗn hợp không đổi.

- Bước 3: Rót thêm vào hỗn hợp 4 – 5ml dung dịch NaCl bão hòa nóng, khuấy nhẹ. Sau đó để nguội.

Phát biểu nào sau đây đúng?

1. Ở bước 1 có thể thay dầu ăn bằng mỡ động vật.

2. Ở bước 2, nếu không liên tục khuấy đều phản ứng sẽ xảy ra chậm vì dầu ăn không tan trong dung dịch NaOH.

3. Việc thêm dung dịch NaCl bão hòa vào hỗn hợp sản phẩm để độ tan của xà phòng giảm đi, đồng thời giúp xà phòng nổi lên trên mặt, dễ dàng tách ra khỏi hỗn hợp

4. Sau bước 3, khi để nguội ta thấy phần dung dịch bên trên có một lớp chất lỏng màu trắng đục.

Đáp án

1. Đúng.

2. Đúng, phải quấy đều để dầu ăn trộn lẫn vào dung dịch NaOh và không bị cháy.

3. Đúng.

4. Sai, để nguội sẽ thấy lớp chất rắn màu trắng đục (xà phòng)

D. Một số dạng bài tập về phản ứng xà phòng hóa

Bài 1: Khi xà phòng hóa 2,52g chất béo A cần 90ml dung dịch KOH 0,1M. Bên cạnh đó, xà phòng hóa hoàn toàn 5,04g chất béo A thu được 0,53g glixerol. Tìm chỉ số axit và chỉ số xà phòng hóa.?

Cách giải:

Ta có: 

m_KOH  = 0,09.0,1.56.1000 = 504mg 

⇒  Chỉ số xà phòng hóa là 200 mg.

Phản ứng xà phòng hóa:

(RCOO)₃C₃H₅ +3KOH → C₃H₅(OH)₃ +3RCOOK 

n_KOH =3nglixerol =3.(0,53/92)

⇒m_KOH =n_KOH .56 

⇒  số miligam KOH cần để xà phòng hóa 1g chất béo là

m_KOH 5,04 = 3.0,53.56.100092.5,04 = 192mg 

⇒ chỉ số este của mẫu chất béo = chỉ số xà phòng hóa – chỉ số axit

⇒ chỉ số axit = chỉ số xà phòng hóa – chỉ số este = 200 – 192 = 8 mg

Bài 2: Thuỷ phân 4,4 gam etyl axetat bằng 100 ml dung dịch NaOH 0,2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch, thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là bao nhiêu?

Cách giải:

Ta có:

n_CH3COOC2H5  =0,05mol 

n_NaOH =0,02mol 

⇒  este dư

Rắn khan chỉ có 0,02 mol CH₃COONa 

⇒  m = 0,02 . 82 = 1,64 g.