Bài 2: Lí thuyết + Giải bài tập về Lipit

A. Kiến thức trọng tâm

I - Khái niệm và phân loại

1. Khái niệm

Lipit là những hợp chất hữu cơ có trong tế bào sống, không hòa tan trong nước nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ không phân cực (như ete, dầu hỏa,…)

2. Phân loại : Lipit bao gồm chất béo(triglixerit), sáp, steroit, photpholipit,…

II - Chất béo

1. Khái niệm

Axit béo là axit đơn chức có mạch cacbon dài (thường từ 12C đến 24C) và không phân nhánh.

Thí dụ:

C₁₇H₃₅COOH ( M = 284) : axit stearic

C₁₇H₃₃COOH ( M = 282) : axit oleic (có một liên kết C = C trong phân tử)

C₁₇H₃₁COOH ( M = 280) : axit linoleic (có 2 liên kết C = C trong phân tử)

C₁₅H₃₁COOH ( M = 256) : axit panmitic

Chất béo là trieste của glixerol với axit béo gọi chung là triglixerit hay triaxylglixerol.

Thí dụ:

(C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅ : tristearin (tristearoylglixerol)

(C₁₇H₃₃COO)₃C₃H₅ : triolein (trioleoylglixerol)

(C₁₅H₃₁COO)₃C₃H₅ : tripanmitin (tripanmitoylglixerol)

Công thức CT chung của chất béo :

R¹, R², R³: là gốc hidrocacbon

Hoặc (COO)₃C₃H₅

Chú ý: Cách tính số loại tri-este tạo thành từ glixeron với n axit béo là: số trieste = số chất béo =

2. Tính chất vật lí

Chất béo ở thể rắn (mỡ) hoặc lỏng (dầu) nhẹ hơn nước và không tan trong nước nhưng tan trong các dung môi hữu cơ như ete, xăng, benzen,…\
Chất béo ở thể rắn (mỡ động vật) chủ yếu chứa gốc axit béo no.
Chất béo ở thể lỏng (dầu thực vật) chủ yếu chứa gốc axit béo không no.

3.Tính chất hóa học

Phản ứng thủy phân
- Tổng quát:

(RCOO)₃C₃H₅ + 3H₂O \[\overset{{{t}^{0}},{{H}^{+}}}{\mathop{\rightleftarrows }}\,\] 3RCOOH + C₃H₅(OH)₃

- Thí dụ:

(C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅ + 3H₂O \[\overset{{{t}^{0}},{{H}^{+}}}{\mathop{\rightleftarrows }}\,\] 3C₁₇H₃₅COOH + C₃H₅(OH)₃

Phản ứng xà phòng hóa
- Tổng quát:

(RCOO)₃C₃H₅+ 3NaOH \[\overset{{{t}^{0}}}{\mathop{\to }}\,\] 3RCOONa + C₃H₅(OH)₃

- Thí dụ:

(C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅ + 3NaOH \[\overset{{{t}^{0}}}{\mathop{\to }}\,\] 3C₁₇H₃₅COONa + C₃H₅(OH)₃

Phản ứng cộng hidro (phản ứng hidro hóa)

(C₁₇H₃₃COO)₃C₃H₅ + 3H₂ \[\underset{175-{{190}^{0}}C}{\overset{Ni}{\mathop{\to }}}\,\] (C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅

triolein (lỏng) tristearin (rắn)

Phản ứng oxi hóa

Nối đôi C = C ở gốc axit béo không no của chất béo bị oxi hóa chậm bởi oxi của không khí tạo thành peoxit, chất này bị thủy phân thành các anđehit có mùi khó chịu.

=> Đó là nguyên nhân của hiện tượng dầu, mỡ để lâu bị ôi thiu.

4. Ứng dụng

Chất béo là thức ăn quan trọng của con người. Quá trình oxi hóa chậm của chất béo khi vào cơ thể cung cấp năng lượng cho cơ thể.
Trong công nghiệp chất béo dùng để sản xuất xà phòng, điều chế glixerol, sản xuất mĩ phẩm, đồ hộp,…

B. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA

Câu 1: Trang 11 sgk hóa học 12

Chất béo là gì ? Dầu ăn và mỡ động vật có đặc điểm gì khác nhau về cấu tạo và tính chất vật lí ? Cho ví dụ minh họa.

Hướng dẫn giải

Chất béo là Trieste của glixerol với axit béo, gọi chung là triglixerit hay triaxylglixerol.

Công thức cấu tạo chung của chất béo là :

Trong đó R¹, R², R³ là gốc axit có thể giống nhau hoặc khác nhau

Dầu ăn và mỡ động vật đều là este của glixerol và các axit béo. Chúng khác nhau ở chỗ:

– Dầu ăn thành phần là các axit béo có gốc hidrocacbon không no, chúng ở trạng thái lỏng.

Ví dụ: (C₁₇H₃₃COO)₃C₃H₅

Mỡ động vật thành phần là các axit béo có gốc hidrocacbon no, chúng ở trạng thái rắn

Ví dụ: (C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅

Câu 2: Trang 11 sgk hóa học 12

Phát biểu nào sau đây không đúng ?

A. Chất béo không tan trong nước.
B. Chất béo không tan trong nước, nhẹ hơn nước nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ.
C. Dầu ăn và mỡ bôi trơn có cùng thành phần nguyên tố.
D. Chất béo là este của glixerol và axit cacboxylic mạch cacbon dài, không phân nhánh.

Hướng dẫn giải

Chọn đáp án C.

Dầu ăn là chất béo, còn mỡ bôi trơn là các hiđrocacbon

Câu 3: Trang 11 sgk hóa học 12

Trong thành phần của một số loại sơn có Trieste của glixerol với axit linoleic C₁₇H₃₁COOH và axit linoleic C₁₇H₂₉COOH. Viết công thức cấu tạo thu gọn của các Trieste có thể có của hai axit trên với glixerol.

Hướng dẫn giải

Công thức Trieste : (C₁₇H₃₁COO)_xC₃H₅(C₁₇H₂₉COO)_y

Với x + y = 3 và có đồng phân vị trí.

Câu 4: Trang 11 sgk hóa học 12

Chất béo luôn có một lượng nhỏ axit tự do. Số miligam KOH dùng để trung hòa lượng axit tự do trong một gam chất béo gọi là chỉ số axit của chất béo. Để trung hòa 2,8 gam chất béo cần 3,0 ml dung dịch KOH 0,1M. Tính chỉ số axit của mẫu chất béo trên.

Hướng dẫn giải

Số mol KOH là n_KOH = 0,003.0,1 = 0.0003 (mol)

Khối lượng KOH cần dùng là m_KOH = 0,0003.56 = 0,0168 (g) = 16,8 (mg)

Trung hòa 2,8 gam chất béo cần 16,8 mg KOH

1 gam x ?

Chỉ số axit của mẫu chất béo trên là x= \[\frac{16,8.1}{2,8}\]= 6

Câu 5: Trang 11 sgk hóa học 12

Tổng số miligam KOH dùng để trung hòa hết lượng axit tự do và xà phòng hóa hết lượng este trong 1 gam chất béo gọi là chỉ số xà phòng hóa của chất béo. Tính chỉ số xà phòng hóa của mẫu chất béo có chỉ số axit bằng 7 chứa tristearoylglixerol còn lẫn một lượng axit stearic.

Hướng dẫn giải

Khối lượng KOH cần dùng để trung hòa axit là 0,07 gam

=>n_KOH= \[\frac{0,07}{56}\] = 0,125.10^-3 (mol)

Khối lượng C₁₇H35COOH trong 1 gam chất béo là :

0,125.10-3.284 = 35,5.10-3 (gam)

Số mol tristearoyglixerol trong 1 gam chất béo:

\[\frac{1-35,{{5.10}^{3}}}{890}\] = 1,0837.10^-3 (mol)

=>n_KOH = 3.1,0837.10-3 (mol) ; m_KOH = 3.1,0837.10-3.56.1000 = 182 (mg)

Chỉ số xà phòng hóa : 182 + 7 = 189