Cách giải bài tập phản ứng xà phòng hóa hay, chi tiết - Hoá học lớp 12

Cách giải bài tập phản ứng xà phòng hóa hay, chi tiết

Với Cách giải bài tập phản ứng xà phòng hóa hay, chi tiết Hoá học lớp 12 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập phản ứng xà phòng hóa từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá học lớp 12.

Phương pháp giải

I. Phản ứng xà phòng hóa este

Phản ứng thủy phân trong môi trường bazơ (phản ứng xà phòng hóa):

(RCOO)_nR’ + nNaOH → nRCOONa + R’(OH)_n

R(COOR’)_m + mNaOH → R(COONa)_m + mR’OH

R_n(COO)_n.mR’_m + n.m NaOH → nR(COONa)_m + mR’(OH)_n

- Tuy nhiên cũng có những trường hợp đặc biệt có thể tạo ra muối và anđehit hoặc muối và xeton hoặc 2 muối hoặc 1 phân tử duy nhất:

+ Este bị thủy phân trong môi trường kiềm cho muối và anđehit có dạng:

RCOO-CH=CH-R’ (tạo rượu không bền nên bị chuyển hoá thành andehit)

VD: RCOO-CH=CH₂ + NaOH → RCOONa + CH₃CHO

+ Este thuỷ phân trong môi trường kiềm cho muối và xeton có dạng:

RCOO-C(R’)=CH-R’’

VD: RCOO-C(CH₃)-CH₃ + NaOH → RCOONa + CH₃-CO-CH₃

+ Este của axit và phenol bị thủy phân trong môi trường kiềm dư cho 2 muối:

RCOOC₆H₅ + 2NaOH → RCOONa + C₆H₅ONa + H₂O

+ Este vòng bị thủy phân cho 1 phân tử duy nhất:

II. Phản ứng xà phòng hóa lipit

Khi đun nóng với dung dịch kiềm (NaOH hoặc KOH) thì tạo ra glixerol và hỗn hợp muối của các axit béo. Muối natri hoặc kali của các axit béo chính là xà phòng

- Phản ứng của chất béo với dung dịch kiềm được gọi là phản ứng xà phòng hóa. Phản ứng xà phòng hóa xảy ra nhanh hơn phản ứng thủy phân trong môi trường axit và không thuận nghịch.

- Chỉ số xà phòng hóa: là số mg KOH dùng để xà phòng hóa hoàn toàn 1 gam lipit (tức là để trung hòa axit sinh ra từ sự thủy phân 1 gam lipit).

- Chỉ số axit: số mg KOH dùng để trung hòa axit tự do có trong 1 mg lipit.

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Xà phòng hoá hoàn toàn 178 gam tristearin trong dung dịch KOH, thu được m gam kali stearat. Giá trị của m là

A. 200,8.     B. 183,6.

C. 211,6.     D. 193,2.

Giải

n_tristearin = = 0,2 mol

(C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅ + 3KOH → 3C₁₇H₃₅COOK + C₃H₅(OH)₃

n_muối = 3.0,2 = 0,6 mol

M = 322.0,6 = 193,2 g

Ví dụ 2: Cho 0,1 mol tristearin (C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅ tác dụng hoàn toàn với dung dịch NaOH dư, đun nóng, thu được m gam glixerol. Giá trị của m là:

A. 27,6.     B. 4,6.     C. 14,4.     D. 9,2.

Giải

Ta có: n_glixerol = n_tristearin = 0,1mol → m_glixerol = 0,1.92 = 9,2g

Ví dụ 3: 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:

A. 2,90.     B. 4,28.     C. 4,10.     D. 1,64.

Giải

n_CH3COOC2H5 = 0,05 mol; n_NaOH = 0,02 mol ⇒ este dư

Rắn khan chỉ có 0,02 mol CH₃COONa ⇒ m = 0,02 . 82 = 1,64g

Bài tập vận dụng

Câu 1. Xà phòng hóa hoàn toàn m gam chất béo X với một lượng vừa đủ NaOH. Cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được 1,84 gam glixerol và 18,36 muối khan. Giá trị của m là

A. 19,12.     B. 17,8.

C. 19,04.     D. 14,68.

Lời giải:

n_C3H5(OH)3 = 0,02mol → n_NaOH = 3. n_C3H5(OH)3 = 0,06mol

Bảo toàn khối lượng:

m_X + m_NaOH = m_C3H5(OH)3 + m_muối

→ m_X = 17,8g

Câu 2. Cho 20 gam chất hữu cơ X (chỉ chứa C, H, O và một loại nhóm chức) có tỉ khối hơi so với O₂ bằng 3,125, tác dụng với 0,3 mol NaOH. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 23,2 gam bã rắn. CTCT của X có thể là:

A. CH₃COOCH=CH-CH₃.

B. C₂H₅COOCH=CH₂.

C. CH₂CH=CHCOOCH₃.

D. CH₂=CHCOOC₂H₅.

Lời giải:

* Nhận xét: Từ các đáp án ta thấy chúng đều là este.

Đặt công thức este là RCOOR’

M_este = 3,125.32 = 100 ⇒ n_este = = 0,2 mol

⇒ n_{NaOH pư} = n_este = 0,2 mol ⇒ n_{NaOH dư} = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol

→ m_NaOH = 0,1.40 = 4 g

⇒ m_muối = 23,2 – 4 = 19,2 g ⇒ M_{muối (RCOONa)} = = 96

⇒ R = 96 – 67 = 29 ⇒ R là C₂H₅-

Đáp án B

Câu 3. Khối lượng glixerol thu được khi đun nóng 132,6 kg chất béo (loại triolein) có chứa 10% tạp chất trơ với dung dịch NaOH dư (coi như phản ứng xảy ra hoàn toàn) là:

Lời giải:

m_Triolein = 132,6.90% = 119,34 kg

⇒ n_C3H5(OH)3 = n_{(C17H33COO)3C3H5} = 0,135 kmol

⇒ m_C3H5(OH)3 = 0,135 . 92= 12,42 kg

Câu 4. Thủy phân 8,8 gam este X có công thức phân tử C₄H₈O₂ bằng dung dịch NaOH vừa đủ thu được 4,6 g ancol Y và m gam muối Z. Giá trị của m là:

A. 4,1 g muối.     B. 4,2 g muối.

C. 8,2 g muối.     D. 3,4 g muối.

Lời giải:

Ta có: n_este = n_{NaOH phản ứng} = 0,1 mol

BTKL: m = m_este + m_NaOH – m_ancol = 8,8 + 4 – 4,6 = 8,2 g

Câu 5. Cho 200 gam một loại chất béo có chỉ số axit bằng 7 tác dụng vừa đủ với một lượng NaOH, thu được 207,55 gam hỗn hợp muối khan. Khối lượng NaOH đã tham gia phản ứng là:

A. 31 gam     B. 32,36 gam

C. 30 gam     D. 31,45 gam

Lời giải:

Để trung hòa hết axit béo tự do trong loại chất béo trên cần:

m_KOH = 200.7 = 1400 mg = 1,4 gam

⇒ n_NaOH = n_KOH = = 0,025 mol

⇒ n_H2O = 0,025 mol

Đặt n_C3H5(OH)3 = x mol ⇒ n_NaOH tham gia xà phòng hóa = 3x mol

Bảo toàn khối lượng:

200 + 40(3x + 0,025) = 207,55 + 92x + 0,025.18

⇒ x = 0,25

⇒ n_NaOH = 3x + 0,025 = 0,775 mol

⇒ m_NaOH =0,775. 40 = 31 gam

Câu 6. Xà phòng hoá 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 thu được chất rắn khan có khối lượng là:

A.8,56 gam     B.3,28 gam

C.10,4 gam     D.8,2 gam

Lời giải:

n_CH3COOC2H5 = 0,1mol; n_NaOH = 0,04 mol

CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH

n_CH3COONa = n_NaOH = 0,04 mol

Chất rắn chỉ có CH₃COONa (0,04mol)

⇒ m_rắn = 0,04 . 82 = 3,28 gam