Номер 1, страница 163, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. Что представляют собой мыла?

1. Мыла с химической точки зрения представляют собой соли высших карбоновых (жирных) кислот. Общая формула мыла: $R-COO^{-}Me^{+}$, где $\text{R}$ — это длинный углеводородный радикал, содержащий от 10 до 20 атомов углерода (например, $C_{15}H_{31}$ — остаток пальмитиновой кислоты, $C_{17}H_{35}$ — остаток стеариновой кислоты), а $Me^{+}$ — это катион щелочного металла (натрия $Na^{+}$ или калия $K^{+}$) или аммония $NH_4^{+}$.

В зависимости от катиона металла, мыла бывают:

• Твердые мыла — это натриевые соли высших жирных кислот, например, стеарат натрия $C_{17}H_{35}COONa$. Они являются основой твердых кусковых мыл.

• Жидкие мыла — это калиевые соли высших жирных кислот, например, пальмитат калия $C_{15}H_{31}COOK$. Они лучше растворяются в воде и используются для производства жидких моющих средств и шампуней.

Мыла получают в результате реакции омыления жиров — их щелочного гидролиза. Жиры являются сложными эфирами трехатомного спирта глицерина и высших карбоновых кислот (триглицеридами). При их нагревании со щелочью (например, $NaOH$ или $KOH$) происходит гидролиз, в результате которого образуются глицерин и соли жирных кислот, то есть мыло.

Пример реакции получения твердого мыла (стеарата натрия) из жира тристеарина:

$ (C_{17}H_{35}COO)_3C_3H_5 + 3NaOH \rightarrow 3C_{17}H_{35}COONa + C_3H_5(OH)_3 $

тристеарин (жир) + гидроксид натрия (щелочь) → стеарат натрия (мыло) + глицерин (спирт)

Моющее действие мыла обусловлено амфифильным строением его анионов $R-COO^{-}$. Такой анион состоит из двух частей с разным отношением к воде:

1. Длинный неполярный углеводородный радикал $\text{R}$, который называют «хвостом». Он является гидрофобным (буквально «боящимся воды») и хорошо растворяется в неполярных веществах, таких как жиры и масла.

2. Полярная карбоксильная группа $COO^{-}$, которую называют «головкой». Она является гидрофильной («любящей воду») и хорошо взаимодействует с полярными молекулами воды.

Когда мыло попадает в воду с частицами жирового загрязнения, его анионы ориентируются определенным образом. Гидрофобные «хвосты» погружаются в каплю жира, а гидрофильные «головки» остаются в водной фазе. При перемешивании (например, при стирке) молекулы мыла окружают частицы жира и грязи, образуя сферические агрегаты — мицеллы. Внутри мицеллы находится жир, а её внешняя поверхность, состоящая из заряженных гидрофильных «головок», взаимодействует с водой. Это позволяет частицам грязи перейти в водный раствор в виде эмульсии и легко смыться.

Ответ: Мыла — это растворимые в воде соли высших карбоновых (жирных) кислот. Чаще всего это натриевые соли (образуют твердые мыла) или калиевые соли (образуют жидкие мыла). Их получают путем щелочного гидролиза (омыления) жиров. Моющее действие мыла основано на особом строении его молекул, которые имеют гидрофобный «хвост» и гидрофильную «головку», что позволяет им образовывать мицеллы вокруг частиц жира и грязи, переводя их в водный раствор и смывая с поверхности.