Номер 1, страница 147 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. Объясните химический состав мыла.

1. Объясните химический состав мыла.

Решение

С химической точки зрения, мыло представляет собой соли высших карбоновых (жирных) кислот. Чаще всего это натриевые или калиевые соли.

Молекула мыла имеет амфифильное строение, то есть состоит из двух частей с разными свойствами. Первая часть — это гидрофобный хвост, представляющий собой длинную углеводородную цепь (радикал), состоящую обычно из 10-18 атомов углерода. Эта часть является неполярной, она отталкивается от воды, но хорошо взаимодействует с жирами и маслами. Она обозначается как $\text{R}$. Вторая часть — это гидрофильная голова, которая является полярной карбоксильной группой ($–COO^−$), связанной с ионом металла ($Na^+$ или $K^+$). Эта часть притягивается к полярным молекулам воды.

Общая формула мыла может быть записана как $R-COO^-Me^+$, где:

• $\text{R}$ – это длинный углеводородный радикал (например, $C_{17}H_{35}$– для стеарата или $C_{15}H_{31}$– для пальмитата).

• $Me^+$ – это ион щелочного металла, обычно натрия ($Na^+$) для твёрдого мыла или калия ($K^+$) для жидкого мыла.

Например, стеарат натрия ($C_{17}H_{35}COONa$) является основным компонентом твёрдого хозяйственного мыла. Пальмитат калия ($C_{15}H_{31}COOK$) является компонентом жидкого мыла.

Процесс получения мыла называется омылением или сапонификацией. Это реакция щелочного гидролиза жиров (триглицеридов). В ходе этой реакции жир, который является сложным эфиром глицерина и высших жирных кислот, нагревают с раствором щёлочи (например, $NaOH$ или $KOH$).

Уравнение реакции в общем виде выглядит так:

$(RCOO)_3C_3H_5 \text{ (жир)} + 3NaOH \text{ (щёлочь)} \rightarrow C_3H_5(OH)_3 \text{ (глицерин)} + 3RCOONa \text{ (мыло)}$

Именно благодаря своему амфифильному строению мыло обладает моющими свойствами. Гидрофобные "хвосты" молекул мыла проникают в частицы жира и грязи, образуя вокруг них структуры, называемые мицеллами. Наружу этих мицелл обращены гидрофильные "головы", которые взаимодействуют с водой, что позволяет легко смыть частицы грязи вместе с водой.

Ответ: Мыло – это натриевые или калиевые соли высших карбоновых (жирных) кислот, имеющие общую формулу $R-COO^-Me^+$. Молекула мыла состоит из длинного неполярного (гидрофобного) углеводородного радикала $\text{R}$ и полярной (гидрофильной) карбоксильной группы $–COO^-Me^+$.