Trong quá trình nghiên cứu tham gia Cuộc thi khoa học, kỹ thuật dành cho học sinh trung học, một nhóm học sinh trường THCS A đã đề xuất ý tưởng nghiên cứu sản xuất xà phòng tái chế từ dầu ăn đã qua sử dụng. Nhóm đưa ra giả thuyết như sau: “Khi đun nóng dầu thải với dung dịch sodium hydroxide đặc trong một thời gian, sau đó thêm dung dịch sodium chloride bão hòa nóng, xà phòng (muối của acid béo) sẽ được tách ra dưới dạng kết tủa lắng xuống đáy”. Để kiểm chứng giả thuyết trên, nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm theo các bước sau:
• Bước 1: Cho khoảng 2 mL dầu thải và 6 mL dung dịch sodium hydroxide 40% vào bát sứ.
• Bước 2: Đun sôi nhẹ hỗn hợp, khuấy đều liên tục bằng đũa thủy tinh trong khoảng 30 phút, đồng thời thỉnh thoảng thêm nước cất để giữ cho thể tích hỗn hợp không đổi.
• Bước 3: Thêm từ 7 mL đến 10 mL dung dịch sodium chloride bão hòa nóng vào hỗn hợp, khuấy nhẹ, để yên. Quan sát thấy hỗn hợp phân tách thành hai phần: phần chất rắn nổi lên trên và phần dung dịch ở phía dưới.
Hãy cho biết các phát biểu sau đúng hay sai? Giải thích.
a) Ở bước 1, có thể thay 2 mL dầu thải bằng 2 gam mỡ lợn.
b) Sau bước 3, nếu lọc lấy phần chất rắn, cho phần dung dịch còn lại tác dụng với dung dịch copper (II) hydroxide, thu được dung dịch màu xanh lam.
c) Xà phòng khi hòa tan trong nước tạo ra môi trường acid.
d) Kết quả thí nghiệm phù hợp với giả thuyết của nhóm học sinh.
(a) Đúng về mặt hóa học, dầu thải hay mỡ lợn đều có thành phần chính là chất béo nên có thể thay thế nhau để sản xuất xà phòng. Tuy nhiên cần chú ý nguồn gốc nguyên liệu, vì mục đích “sản xuất xà phòng tái chế” thì nguyên liệu cũng phải là “nguyên liệu tái chế”. Nếu dùng nguyên liệu mới thì đã sai mục đích từ đầu.
(b) Đúng, dung dịch sau lọc chứa glycerol C3H5(OH)3 nên hòa tan được Cu(OH)2/OH– tạo dung dịch màu xanh lam:
2C3H5(OH)3 + Cu(OH)2 —> [C3H5(OH)2O]2Cu + 2H2O
(c) Sai, xà phòng tạo môi trường kiềm trong nước do gốc acid béo bị thủy phân:
RCOO– + H2O ⇋ RCOOH + OH–
(d) Sai, kết quả cho thấy “phần chất rắn nổi lên trên” trong khi giả thuyết là “kết tủa lắng xuống đáy” nên giả thuyết không đúng.