Lý thuyết xà phòng và phản ứng xà phòng chi tiết

1. Xà phòng và phản ứng xà phòng là gì? 

1.1 Khái niệm xà phòng 

Xà phòng là một hỗn hợp được tạo ra bởi muối kali hoặc natri của axit béo cùng với một số chất phụ gia khác như chất tạo hương, chất độn ( có tác dụng tăng độ cứng), chất diệt khuẩn… 

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

1.2 Phản ứng xà phòng hóa là gì?

Phản ứng xà phòng hóa chính là quá trình este bị thủy phân ở trong môi trường kiềm sau đó tạo thành ancol và muối cacboxylat. 

Phản ứng xà phòng hóa xảy ra như sau: Khi chúng ta cho một lượng chất béo rắn vào trong ly thủy tinh có sẵn dung dịch NAOH (natri hidroxit). Sau đó đun sôi hỗn hợp trên trong vòng 30 phút. Trong quá trình đun luôn khuấy đều hỗn hợp. Sau khi để nguội, ta thu được một hỗn hợp đồng nhất, tiếp tục nhỏ vào trong đó 10-15ml dung dịch NaCl vào, khuấy đều và để yên. Lúc đó ta thấy chất rắn màu trắng nổi trên bề mặt hỗn hợp, đó chính là muối natri của axit béo. 

1.3 Tác dụng của NaCl trong phản ứng xà phòng hóa  

Khi xem phản ứng xà phòng hóa, chúng ta có có thể thấy được hỗn hợp thu được sau khi đun chất béo rắn và NAOH, sau đó, chúng ta tiếp tục cho NaCl vào, lúc này xà phòng mới tách ra khỏi glixerin, nước và nổi lên trên bề mặt. 

Nguyên nhân khiến xà phòng tách ra bởi 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, còn glyxerin không kết tinh nên sẽ bị tách ra khỏi đó. 

Như vậy, tác dụng của NaCl trong phản ứng xà phòng hóa chính là tách được xà phòng ra khỏi hỗn hợp đã đun trước đó. 

Combo 12 cuốn sổ tay hack điểm các môn thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia và kỳ thi ĐGNL giá chỉ hơn 300.000 đồng 

2. Những phản ứng xà phòng hóa chất béo 

2.1 Khái niệm

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

2.2 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 miligam KOH cần để trung hòa axit béo tự do trong 1g chất béo

• Chỉ số xà phòng hóa: số miligam KOH cần để xà phòng hóa glixerit và trung hòa axit béo tự do trong 1g chất béo 

• Chỉ số este: số miligam KOH cần để xà phòng hóa glixerit trong 1g chất béo. Chỉ số này là hiệu số giữa chỉ số axit và xà phòng hóa 

• Chỉ số I2: số miligam I2 có thể cộng với 100g chất béo không lo.  

3. Phản ứng xà phòng hóa este 

3.1 Khái niệm 

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

+ Phương trình phản ứng: 

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

+ Phương trình phản ứng với este đơn chức: 

RCOOR' + NaOH  RCOONa + R'OH

- Đặc điểm: Khối lượng muối + khối lượng kiềm dư = khối lượng chất rắn sau phản ứng. 

- Este đơn chức: số mol este phản ứng = số mol NaOH p/ư = số mol muối = số mol ancol 

3.2 Những lưu ý về phản ứng xà phòng hóa este 

- Do este của ancol không bền nên khi phản ứng xà phòng hóa thu được ancol và muối sẽ chuyển vị thành xeton hoặc andehit

Phương trình tổng quát: 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 có 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 thì công thức hóa học của este đó có dạng RCOOCH₃

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

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

Bài 1: Sử dụng 100ml dung dịch NaOH 0.2M để thủy phân 4.4g 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 n_CH3COOC2H5 = 0,05 mol trong đó n_NaOH = 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 thử C₄H₈O₂. Sau phản ứng thu được 4.6 g ancol B và m gam muối C. Tính giá trị của m. 

Lời giải chi tiết: 

Ta có n_este = n_{NaOH phản ứng} = 0.1 mol 

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: 

m = m_este + m_NaOH - m_ancol = 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 g chất béo. Hỏi dung dịch sau khi cô cạn thu được bao nhiêu gam xà phòng? 

Lời giải chi tiết: 

m_{chất béo = 17,24 (g)}

Cần 0.06 mol NaOH

Chất béo + 3NaOH  muối + C₃H₅(OH)₃

                      0.06          ?             0.02

Ta có: m_{chất béo} + m_NaOH = m_muối + m_glixerol

 m_{xà 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 glixerol và bao nhiêu gam xà phòng? 

Lời giả chi tiết: 

Chất béo + 3NaOH  muối + C₃H₅(OH)₃

n_NaOH = 3n_glixerol = 0.3 mol 

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m = 89 + 0,3.40 - 9,2 = 91,8 gam 

>> Xem chi tiết các bài tập khác dưới video: 

Ôn tập môn hóa theo lộ trình được thiết kế bởi các thầy cô hàng đầu Việt Nam trong khóa học PAS THPT Quốc Gia bạn nhé! 

Vui học đã tổng hợp toàn bộ kiến thức về xà phòng và phản ứng xà phòng hóa ở chương 1 este và lipit trong chương trình hóa học 12. Nếu các bạn muốn tìm hiểu nhiều bài học về môn hóa hay bất cứ môn học nào khác thì hãy truy cập vào trang web vuihoc.vn nhé! 

>> Mời các em tham khảo thêm:

• Lý thuyết và bài tập Este
• Lý thuyết và bài tập Lipit