C17H35COONa+H+⟶C17H35COOH+Na+
Безопасность

Перед началом опыта наденьте перчатки.

Проводите эксперимент на подносе.

Снимите перчатки перед тем, как поджигать свечку.

Пошаговая инструкция

Возьмите обычное хозяйственное мыло (брусок среднего размера весит около 200 г). Для проведения опыта подойдёт и туалетное мыло. Однако чем меньше в используемом вами мыле добавок и отдушек, тем лучше. Сделайте на куске мыла насечки, разделив его на 6-8 равных частей. Измельчите ножом или тёркой около 30 грамм мыла (одна часть).

Насыпьте мыльную стружку в химический стакан до отметки «75». Если вам не хватило мыльной стружки, измельчите ещё немного.

Налейте воду в стакан до отметки «75». Лучше использовать тёплую воду.

Теперь необходимо добиться растворения мыла в воде. В результате у вас получится однородная густая мыльная масса. Для этого поставьте стакан с мыльной стружкой и водой на разогретую водяную баню. Перемешивайте мыло при помощи пластиковой палочки.

Водяную баню несложно сделать из глубокой тарелки или небольшой кастрюльки. Для этого достаточно поставить их на теплоустойчивую поверхность и залить кипятком так, чтобы, когда вы поставите стакан с мылом в ёмкость, уровень воды снаружи был немного ниже отметки «75».

Если водяная баня остыла, а мыло ещё не растворилось, достаньте химический стакан из бани (держите его только за верхнюю часть, которая не была погружена в воду!). Аккуратно слейте остывшую воду из бани и залейте свежий кипяток.

Вам понадобится 30–40 минут, чтобы мыло полностью растворилось.

Внимание! Соблюдайте меры предосторожности при работе с кипятком.

Когда мыло растворится, протрите пластиковую палочку бумажным полотенцем: она пригодится вам в следующих шагах.

Возьмите пластиковый стаканчик из стартового набора. Высыпьте в него содержимое баночки с безводной лимонной кислотой C6H8O7 (10 г).

Стакан с лимонной кислотой наполовину заполните водой.

Перемешивайте содержимое стаканчика при помощи пластиковой палочки 1–2 минуты до полного растворения лимонной кислоты.

Вылейте содержимое пластикового стаканчика в стеклянный стакан с растворённым мылом.

Перемешивайте полученную смесь в течение 2–3 минут при помощи пластиковой палочки.

Оставьте смесь на 10 минут. Затем аккуратно слейте воду из стакана. Если смесь не расслоилась, подождите ещё 10–15 минут, после чего слейте воду.

Выложите при помощи пластиковой палочки содержимое стакана на бумажные полотенца. Оставьте заготовку сохнуть на 1 день.

Убедитесь, что заготовка высохла. Сначала обработайте фитиль полученным веществом: нанесите небольшое количество смеси на фитиль. Наполните форму для свечки полученным веществом, вставив фитиль, как показано на рисунке. Утрамбуйте вещество в формочке.

Внимание! Перед тем, как поджечь свечку, снимите защитные перчатки.

Подожгите свечку.

Ожидаемый результат

Выделив стеариновую кислоту из мыла, вы получили самодельную свечку.
Необходимые реагенты

Лимонная кислота

Утилизация

Утилизируйте отходы эксперимента вместе с бытовым мусором.
Что произошло
Что такое мыло и из чего оно состоит?

Мыло – это всем известное твёрдое или жидкое моющее средство. Из чего оно состоит и почему помогает очищать кожу от грязи? Как это бы странно это ни звучало, мыло – это смесь достаточно сложных молекул. Одна такая молекула в своём составе имеет уже хорошо знакомый нам положительно заряженный ион натрия Na+ (калий К+ в случае с жидким мылом) и большой отрицательно заряженный органический фрагмент (анион).

Эти анионы устроены, почти как головастики: на одном конце у них находится отрицательный заряд, а остальная их часть – длинная цепочка из атомов углерода (15-20 атомов), своего рода хвост. При растворении мыла в воде заряженные кончики этих анионов легко погружаются в воду и примеряют на себя такую же «водную шубу», что и, например, какой-нибудь Cl-.

Зато длинный хвост молекулы чувствует себя в воде весьма неуютно и норовит из неё выскользнуть. Оказывается, большая часть грязи устроена примерно так же, как этот хвост, и поэтому так плохо смывается водой. Когда грязь попадает в мыльный раствор, подобное тянется к подобному: анионы из мыла поворачиваются к маленьким кусочкам грязи своим хвостом, а заряженную «голову» оставляют в воде. Благодаря такому посредничеству грязь намного лучше смывается мыльным раствором, нежели обычной водой.

Молекулы, подобно описанной выше, наряду со знакомыми нам сульфатом меди CuSO4 или хлоридом аммония NH4Cl, химики называют солями. Соли обычно легко распадаются в растворе на положительно и отрицательно заряженные фрагменты:

NH4Cl → NH4+ + Cl-

CuSO4 → Cu2+ + SO42-

NaCl → Na+ + Cl-

Забавно, что обычная поваренная соль, то самое вещество, которые мы привыкли называть солью (а не какой-нибудь сульфат меди!) – это хлорид натрия NaCl, который тоже относится к классу солей. Непросто не запутаться!

А сложные молекулы, входящие в состав мыла, называют солями жирных кислот. Но об этом немного позже.
Что такое стеарин?

В нашем случае стеарин – это основа для свечки. Если заменить ионы натрия Na+ на протоны H+, то смесь тех самых сложных органических молекул из предыдущего вопроса превратится в… стеарин – смесь так называемых жирных кислот! Они устроены следующим образом: на конце молекулы такой кислоты находится группа из атомов углерода, кислорода и водорода, которая, собственно, и делает её кислотой. А остальная часть молекулы – длинная цепочка из атомов углерода, похожая на хвост. Изменив всего один атом в каждой из больших молекул, мы получили два очень разных вещества: одно способно отмывать грязь, а второе после небольшой обработки превратилось в свечку!
Для чего мы используем лимонную кислоту?

Мыло – это соли жирных кислот, а свечка должна состоять из стеарина, то есть из самих этих кислот. Значит, для создания свечи нам необходимо подействовать на мыльный раствор какой-нибудь кислотой. При этом протекает следующая реакция: лимонная кислота забирает Na+ у солей жирных кислот и отдаёт им взамен H+, превращая их жирные кислоты (или, иными словами, в стеарин. Он очень плохо растворяется в воде и образует густую липкую массу. После того, как стеарин высушен, из него можно вылепить свечку.
Почему важно растворить мыло перед добавлением лимонной кислоты?

Для того чтобы лимонная кислота превратилась в соль, а соли жирных кислот – в сами эти кислоты, необходимо, чтобы ничего не мешало им друг до друга добираться. Если мыло плохо растворить, то часть его в больших кусочках не сможет соприкоснуться с лимонной кислотой и останется в неизменном виде. Ведь на поверхности таких кусочков образуется стеарин. А он в воде нерастворим и изолирует оставшееся мыло, остановив реакцию. Поэтому так важно растворить всё мыло перед тем, как добавлять раствор лимонной кислоты.

К слову, проводимые в эксперименте нагревание и перемешивание как раз необходимы для того, чтобы мыло быстрее растворилось в воде.
Источник: https://melscience.com/ru/experiments/candle-made-from-soap/