Hóa học lớp 12 · KNTT · Chương 1
Lý thuyết Hóa học 12 Bài 2: Xà phòng và chất giặt rửa
Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12 Bài 2: Xà phòng và chất giặt rửa theo chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống. Hệ thống hoá toàn bộ kiến thức trọng tâm, phương trình phản ứng hóa học KaTeX chuẩn, bảng biểu trực quan và câu hỏi củng cố có lời giải chi tiết.
I. KHÁI NIỆM, ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CỦA XÀ PHÒNG VÀ CHẤT GIẶT RỬA
- Xà phòng là hỗn hợp muối của sodium hoặc potassium của các acid béo và các chất phụ gia. Thành phần chủ yếu của xà phòng thường là muối sodium của palmitic acid hoặc stearic acid.
- Chất giặt rửa tổng hợp là các chất được tổng hợp hóa học, có tác dụng giặt rửa như xà phòng nhưng không phải là muối của sodium, potassium của các acid béo. Những chất này thường là muối sodium alkylbenzene sulfonate.
- Ngoài ra, một số sản phẩm từ thiên nhiên cũng có tác dụng giặt rửa như nước quả bồ kết, quả bồ hòn…(chất giặt rửa tự nhiên).
- Cấu tạo của xà phòng và chất giặt rửa phổ biến thường gồm hai phần:
+ Phần phân cực (“đầu” ưa nước) là nhóm carboxylate (xà phòng) hoặc nhóm sulfate, sulfonate (chất giặt rửa tổng hợp). Phần này có thể hòa tan được trong nước.
+ Phần không phân cực (“đuôi” kị nước): gốc là hydrocarbon có mạch dài (R). Phần này không tan trong nước.
II. TÍNH CHẤT GIẶT RỬA
Khi xà phòng, chất giặt rửa tan vào nước sẽ tạo dung dịch có sức căng bề mặt nhỏ làm cho vật cần giặt rửa dễ thấm ướt. Đuôi kị nước trong xà phòng và chất giặt rửa thâm nhập vào vết bẩn, phân chia vết bẩn thành những hạt rất nhỏ có đầu ưa nước quay ra ngoài, các hạt này phân tán vào nước và bị rửa trôi.
III. PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT XÀ PHÒNG VÀ CHẤT GIẶT RỬA
1. Phương pháp sản xuất xà phòng
- Xà phòng được sản xuất bằng cách đun chất béo với dung dịch NaOH đặc hoặc KOH đặc (phản ứng xà phòng hóa):
Ví dụ:
Các muối của acid béo tách ra được đem trộn với chất diệt khuẩn, chất tạo hương,…rồi ép thành bánh với nhiều dạng khác nhau.
- Xà phòng còn được sản xuất từ dầu mỏ theo sơ đồ sau:
2. Phương pháp sản xuất chất giặt rửa tổng hợp
Chất giặt rửa tổng hợp được sản xuất từ dầu mỏ theo sơ đồ sau:
Muối sulfonate hoặc muối sulfate được trộn với một số chất phụ gia khác nhau để tạo thành chất giặt rửa tổng hợp.
IV. ỨNG DỤNG CỦA XÀ PHÒNG VÀ CHẤT GIẶT RỬA
- Xà phòng được sử dụng để tắm, rửa tay,... Chất giặt rửa tổng hợp được sử dụng để giặt quần áo, rửa chén bát, rửa tay, lau sàn,...
- Hiện nay, chất giặt rửa tổng hợp được sử dụng phổ biến là do: chất giặt rửa dễ hoà tan trong nước hơn xà phòng; chất giặt rửa có thể sử dụng với nước cứng và môi trường acid, ngược lại xà phòng kém tác dụng trong môi trường này.
- Nhược điểm của chất giặt rửa tổng hơn so với xà phòng là một số chất giặt rửa tổng hợp khó phân huỷ sinh học nên kém thân thiện với môi trường.
🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)
- Xà phòng là hỗn hợp muối sodium hoặc potassium của các acid béo cao (thường là palmitic acid , stearic acid , oleic acid ) kết hợp với các chất phụ gia tạo màu, mùi, diệt khuẩn.
- Chất giặt rửa tổng hợp là hỗn hợp các muối sodium của alkyl sulfate () hoặc alkylbenzenesulfonate () được tổng hợp từ dầu mỏ.
- Cơ chế giặt rửa: Phân tử xà phòng và chất giặt rửa đều có cấu tạo lưỡng cực gồm hai phần: Phần đuôi hydrocarbon dài kị nước (ưa dầu mỡ) và phần đầu ưa nước phân cực mang điện tích âm (, , ). Đuôi kị nước cắm vào hạt dầu mỡ bẩn, đầu ưa nước hướng ra ngoài nước, hình thành các hạt micelle phân tán vết bẩn vào nước và bị rửa trôi.
- Ưu và nhược điểm: Xà phòng có nguồn gốc sinh học dễ phân hủy, thân thiện với môi trường nhưng tạo kết tủa insoluble stearate với ion trong nước cứng làm giảm khả năng giặt rửa và hư hại sợi vải. Chất giặt rửa tổng hợp giặt được cả trong nước cứng và môi trường acid nhưng các loại có mạch nhánh khó phân hủy sinh học gây ô nhiễm nguồn nước.