Các bước tiến hành phản ứng xà phòng hóa chất béo:
» Bước 1: Cho vào bát sứ nhỏ khoảng 1 gam mỡ động vật và 2 – 2,5 ml dung dịch NaOH 40%.
» Bước 2: Đun hỗn hợp sôi nhẹ khoảng 8 – 10 phút và liên tục khuấy đều bằng đũa thuỷ tinh. Thỉnh thoảng thêm vài giọt nước cất để giữ cho thể tích của hỗn hợp không đổi.
» Bước 3: Rót thêm vào hỗn hợp 4 – 5 ml dung dịch NaCl bão hoà nóng, khuấy nhẹ. Để nguội.
Lý thuyết về phản ứng xà phòng hóa:
+ Bước 1 là chuẩn bị nguyên liệu, chưa có phản ứng gì xảy ra và các chất không tan vào nhau. Có thể dùng các chất béo khác để thay thế mỡ động vật như dầu thực vật (dầu đậu nành, dầu dừa…) miễn là chất béo là được, chứ không dùng dầu hỏa, dầu nhớt (thành phần chính là hiđrocacbon. Về phía kiềm thì có thể thay NaOH bằng KOH, nhưng tuyệt đối không dùng Ca(OH)2, Ba(OH)2.
+ Dùng chất béo khác nhau thì xà phòng có khác nhau không? Có, nếu chất béo no thì xà phòng thu được sẽ rắn hơn, nếu chất béo không no thì xà phòng thu được sẽ nhão hơn. Vì vậy nếu muốn ép sản phẩm thành dạng bánh xà phòng thì nên dùng chất béo no sẽ dễ hơn. Tuy nhiên xà phòng dạng rắn thì tạo ít bọt hơn dạng nhão.
+ Bước 2 bắt đầu tiến hành phản ứng. Vì đây là phản ứng thủy phân nên luôn cần có mặt của H2O. Thật ra chất béo đã tác dụng với H2O trong một cân bằng hóa học, nhưng sự có mặt của NaOH đã trung hòa axit béo vừa tạo ra nên NaOH đã chặn chiều nghịch lại. Vì thế nó là phản ứng một chiều. Quá trình đun H2O sẽ bị cạn dần do bay hơi, vì thế phải liên tục thêm H2O để phản ứng thủy phân tiếp túc xảy ra. Nhưng thêm nhiều quá sẽ làm kiềm bị loãng, phản ứng chậm đi. Một cách định tính có thể quan sát bằng mắt là thêm sao cho thể tích như lúc đầu. Thêm ít cũng làm phản ứng chậm đi và hỗn hợp có thể bị cháy khét.
+ Đun đến khi nào? Làm sao để biết chất béo đã bị thủy phân hết chưa? Ta sẽ lấy 1 giọt hỗn hợp trong bát sứ và nhỏ vào chậu nước, nếu hỗn hợp tan ra, không có váng hoặc có váng không đáng kể là được. Nếu có nhiều váng là do chất béo còn dư nhiều (vì chất béo không tan trong nước). Lúc này cần tiếp tục đun thêm.
+ Bước 3 là tách xà phòng ra khỏi hỗn hợp. Sau khi đun sẽ thu được hỗn hợp sệt, màu trắng đục. Xà phòng có đặc điểm là tan không đáng kể trong nước muối (NaCl). Vì vậy khi thêm dung dịch NaCl bão hòa vào và khuấy đều, xà phòng sẽ tách ra, do có tỉ khối nhẹ hơn nên nổi lên trên. Ta hớt lớp xà phòng này vào giấy thấm và ép lại cho ráo. Xà phòng này còn khá nhiều tạp chất, ta lại tiếp tục cho vào cốc khác đựng dung dịch NaCl bão hòa và khuấy đều để rửa trôi tạp chất, sau đó lại vớt ra và thấm cho ráo. Cứ lặp đi lặp lại vài lần sẽ thu được xà phòng với độ sạch nhất định. Luôn luôn dùng NaCl bão hòa để tránh xà phòng thất thoát trong quá trình lọc rửa.
Lý thuyết bên lề:
+ Xà phòng có thể hòa tan dầu ăn: Phân tử xà phòng có 1 đầu ưa nước (COONa) và 1 đầu kỵ nước (gốc hiđrocacbon) nhưng lại ưa dầu. Khi dung dịch xà phòng tiếp xúc với dầu ăn, đầu ưa nước sẽ nằm trong nước và đầu ưu dầu sẽ nằm trong dầu, qua đó làm giảm sức căng bề mặt và phân tán dầu ăn vào nước. Như vậy thực chất không phải hòa tan dầu ăn mà chỉ là phân tán dầu ăn thành những hạt rất nhỏ làm mắt ta cảm giác giống như đang hòa tan.
+ Xà phòng kết tủa trong nước cứng (chứa Mg2+, Ca2+). Ví dụ:
2C17H35COONa + Ca2+ → (C17H35COO)2Ca↓ + 2Na+
+ Một sản phẩm khác của phản ứng xà phòng hóa là glyxerol C3H5(OH)3, tính chất được hỏi đến chủ yếu là về phản ứng hòa tan Cu(OH)2 tạo phức xanh lam:
2C3H8O3 + Cu(OH)2 → (C3H7O3)2Cu + 2H2O
Câu trả lời tốt nhất
Câu hỏi hay gặp:
(1) Mục đích chính của việc cho nước cất vào hỗn hợp là để làm xúc tác cho phản ứng.
⇒ Sai, nước cất tham gia phản ứng thủy phân và giúp hỗn hợp không bị cạn, cháy khét.
(2) Mục đích chính của việc thêm dung dịch NaCl bão hòa là để tránh phân hủy sản phẩm.
⇒ Sai, thêm dung dịch NaCl bão hòa để xà phòng tách ra khỏi hỗn hợp sau phản ứng.
(3) Ở bước (1), không thể thay thế mỡ lợn bằng dầu thực vật.
⇒ Sai, dùng chất béo gì cũng được.
(4) Sau bước 3, hỗn hợp tách thành hai lớp, bên trên có một lớp rắn màu trắng, phía dưới là chất lỏng.
⇒ Đúng, lớp rắn màu trắng là xà phòng, nhẹ hơn phần còn lại nên nổi lên. Chất lỏng phía dưới gồm H2O, C3H5(OH)3, NaCl, NaOH dư.
(5) Trong thí nghiệm này, NaOH chỉ đóng vai trò là chất xúc tác.
⇒ Sai, NaOH tham gia phản ứng và giảm dần theo thời gian nên không phải chất xúc tác (Chất xúc tác phải còn nguyên vẹn sau phản ứng).
(6) Sau bước 3, hỗn hợp trong bát sứ tách thành hai lớp, bên trên có một lớp dày đóng bánh màu trắng. Lọc, ép ta được chất có khả năng giặt rửa là bột giặt.
⇒ Sai, sau khi lọc và ép ta thu được xà phòng chứ không phải bột giặt. Bột giặt là hỗn hợp xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp (Có 3 loại chính: Ankyl sunfat R-O-SO3-Na; Ankyl sunfonat R-SO3-Na và Ankyl benzen sunfonat R-C6H4-SO3-Na)
(7) Sau bước 1, thu được chất lỏng đồng nhất.
⇒ Sai, ở bước 1 chưa xảy ra phản ứng gì, chất béo không tan nên hỗn hợp không đồng nhất.
(8) Mục đích chính của việc thêm dung dịch NaCl ở bước 3 là làm tăng tốc độ của phản ứng xà phòng hóa.
⇒ Sai, NaCl bão hòa có tác dụng chính là để xà phòng tách ra (do xà phòng không tan trong nước muối). Ngoài ra NaCl bão hòa làm tăng tỉ khối hỗn hợp, giúp xà phỏng nổi lên.
(9) Sản phẩm thu được sau bước 3 đem tách hết chất rắn không tan, chất lỏng còn lại hòa tan được Cu(OH)2 tạo thành dung dịch màu xanh lam.
⇒ Đúng, chất lỏng còn lại chứa C3H5(OH)3, có tính chất của một ancol đa chức.
(10) Phản ứng xà phòng hóa diễn ra ở bước 2 là phản ứng thuận nghịch.
⇒ Sai, phản ứng xà phòng hóa là một chiều, do các sản phẩm (muối và glyxerol) không thể tương tác với nhau để tái tạo chất béo ban đầu.
(11) Mục đích cửa việc khuấy đều hỗn hợp là để tăng khả năng tiếp xúc giữa các chất phản ứng.
⇒ Đúng, chất béo không tan nên cần quấy đều tay và liên tục, khi ngừng quấy thì chất béo tách lên trên và kiềm chìm xuống dưới, phản ứng sẽ rất chậm.
(12) Mục đích chính của việc thêm dung dịch NaCl bão hòa vào là để tăng hiệu suất phản ứng.
⇒ Sai, phản ứng xảy ra ở bước 2. Bước 3 mới thêm NaCl bão hòa nên nó chỉ có tác dụng tách các sản phẩm ra khỏi khau.
(13) Trong thí nghiệm này, có thể thay dầu dừa bằng dầu nhờn bôi trơn máy.
⇒ Sai, dầu bôi trơn bản chất hiđrocacbon, không thể xà phòng hóa.
(14) Sau bước 2, thu được 2 lớp chất lỏng không hòa tan vào nhau.
⇒ Sai, sau bước 2 thu được chất lỏng đồng nhất (H2O, xà phòng, C3H5(OH)3, NaOH dư)
ad ơi cho e hỏi 1 chút ko liên quan đến phần này với ạ
mgcl2 có td vs dd nahco3 ko ạ, e cảm ơn.
thầy cho e hỏi là có thể thay NaCl bằng chất khác không ạ?
ad cho em hỏi, thay bát sứ= ống nghiệm đc ko ạ, và thay nacl=kcl được đúng ko ạ?
em rất quan tâm và cần phần này luôn ấy ạ (Thi thử vừa rồi em làm sai một bài thực hành thí nghiệm của vô vơ luôn). Xin cảm ơn AD. Làm sao để em có thể nhận thông báo khi có phần tiếp theo ạ.