Dạng bài tập phản ứng xà phòng hóa

Chuyên đề Hóa học 12 Dạng bài tập phản ứng xà phòng hóa. Chắc chắn tài liệu sẽ giúp các bạn giải bài tập Hóa học lớp 12 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

A. Phương pháp giải bài tập phản ứng xà phòng hóa

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.

B. Ví dụ minh họa dạng bài tập phản ứng xà phòng hóa

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 4: Để trung hòa lượng axit tự do có trong 14g một mẫu chất béo, cần 15ml dung dịch KOH 0,1M. Tính chỉ số axit của mẫu chất béo.

Giải

m_KOH= 15.0,1.56= 84 mg

=> số miligam KOH cần dùng để trung hòa lượng axit tự do trong 1g mẫu chất béo là: 84/14 = 6 mg

=> chỉ số axit của mẫu chất béo là: 6

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

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

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

C. Bài tập vận dụng phản ứng xà phòng hóa

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.

Đáp án

= 0,02mol → n_NaOH = 3. = 0,06mol

Bảo toàn khối lượng:

m_X + m_NaOH = + 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.

Đáp án

* 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:

Đáp án

m_Triolein = 132,6.90% = 119,34 kg

⇒ = = 0,135 kmol

⇒ = 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.

Đáp án

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

Đáp án

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

⇒ = 0,025 mol

Đặt = 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

Đáp án

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

CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH

= n_NaOH = 0,04 mol

Chất rắn chỉ có CH₃COONa (0,04mol)

⇒ m_rắn = 0,04 . 82 = 3,28 gam

D. Bài tập luyện tập 

Bài 1: Để xà phòng hóa 10kg chất béo có chỉ số axit bằng 7, người ta cho chất béo đó tác dụng với dung dịch chứa 1,42kg NaOH. Sau phản ứng hỗn hợp được trung hòa vừa đủ bởi 500ml dung dịch HCl 1 M.

a. Tính khối lượng glixerol và khối lượng xà phòng nguyên chất thu được.

b. Tìm khối lượng phân tử trung bình của các axit béo, biết rằng axit béo tự do cũng chính là axit đã tạo ra chất béo.

Bài 2: Xà phòng hoá 1 kg chất béo có chỉ số axit bằng 7, chỉ số xà phòng hoá 200.Khối lượng glixerol thu được là bao nhiêu?

Bài 3: Một loại mỡ chứa 70% triolein và 30% tristearin về khối lượng. Tính khối lượng xà phòng thu được khi xà phòng hoá hoàn toàn 100kg chất mỡ đó bằng NaOH.

Bài 4: Một loại mỡ chứa 40% triolein, 20% tripanmitin, 40% tristearin. Xà phòng hoá hoàn toàn m gam mỡ trên bằng NaOH thu được 138 gam glixerol. Giá trị của m?

Bài 5: Để xà phòng hoá 35kg triolein cần 4,939 kg NaOH thu được 36,207 kg xà phòng. Xác định chỉ số axit của mẫu chất béo trên.

................................

Mời các bạn tham khảo thêm các bài viết dưới đây của chúng tôi:

• Tìm công thức phân tử của Este dựa vào phản ứng đốt cháy
• Tìm công thức phân tử của Este dựa vào phản ứng xà phòng hóa
• Tìm công thức phân tử của Este dựa vào phản ứng thủy phân
• Bài tập hỗn hợp Este đơn chức tham gia phản ứng xà phòng hóa
• Bài tập về hỗn hợp Este hay có đáp án
• Dạng bài tập phản ứng thủy phân Lipit
• Xác định công thức phân tử Este dựa vào tỉ khối hơi

Trên đây VnDoc đã giới thiệu tới các bạn Dạng bài tập phản ứng xà phòng hóa. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Toán lớp 12, Giải bài tập Hóa học lớp 12, Giải bài tập Vật Lí 12, Tài liệu học tập lớp 12 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.