Cách làm bài tập về chất béo

A. Tóm tắt lí thuyết

I. Khái niệm chất béo

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

* CTCT chung của chất béo:

\(\begin{array}{l} {R^1}COO - \mathop C\limits_{\left. {} \right|} {H_2}\\ {R^2}COO - \mathop C\limits_{\left. {} \right|} H\\ \underbrace {{R^3}CO}_{g\mathop {\widehat o}\limits^/ caxitb\mathop e\limits^/ o}\underbrace {O - C{H_2}}_{g\mathop {\widehat o}\limits^/ cglyxerol} \end{array}\)

R1, R2, R3 là gốc hiđrocacbon của axit béo, có thể giống hoặc khác nhau.

* Axit béo là axit đơn chức có số cacbon chẵn (thường từ 12C đến 24C), mạch C dài, không phân nhánh, có thể no hoặc không no.

+ Các axit béo thường gặp:

Loại no:

C₁₇H₃₅COOH: axit stearic C₁₅H₃₁COOH: axit panmitic.

Loại không no:

C₁₇H₃₃COOH: axit oleic C₁₇H₃₁COOH: axit linoleic

II. Tính chất vật lí và phân loại chất béo.

Tính chất vật lí:

Ở điều kiện thường, chất béo ở trạng thái lỏng hoặc rắn.

Chất béo không tan trong nước. Tan tốt trong dung môi hữu cơ như: nước xà phòng, benzen,... Chất béo nhẹ hơn nước.

Phân loại:

Chất béo gồm có 2 loại:

+ Các triglixerit chứa gốc axit béo đều no thường là chất rắn ở điều kiện thường. Còn gọi là chất béo rắn (mỡ, bơ nhân tạo,...).

Nghĩa là: Các gốc đều no thì chất béo đó thuộc chất béo rắn.

+ Các triglixerit chứa gốc axit béo không no thường là chất lỏng ở điều kiện thường. Còn gọi là chất béo lỏng (dầu ăn,...).

- Nghĩa là: Một trong các gốc không no thì chất béo thuộc chất béo lỏng.

Ví dụ:

\(\begin{array}{l} {C_{17}}{H_{35}}COO - C{H_2}\\ {C_{15}}{H_{31}}COO - \mathop C\limits_{\left. {} \right|}^{\left. {} \right|} H\\ \underbrace {{C_{17}}{H_{33}}COO - C{H_2};{{({C_{17}}{H_{31}}COO)}_3}{C_3}{H_5}}_{};\underbrace {{{({C_{15}}{H_{31}}COO)}_3}{C_3}{H_5}}_{} \end{array}\)

Chất béo lỏng                                    Chất béo rắn

III. Tính chất hóa học.

Chất béo là trieste nên chúng có tính chất của este như: phản ứng thủy phân, phản ứng ở gốc, ...

Phản ứng thủy phân:

a. Thủy phân trong môi trường axit:

Đặc điểm của phản ứng: phản ứng thuận nghịch.

\(\begin{array}{l} {R^1}COO - \mathop C\limits_{\left. {} \right|} {H_2}\\ {R^2}COO - \mathop C\limits_{\left. {} \right|} H + 3{H_2}O\overset{H_{2}SO_{4} }{\rightarrow} {R^1}COOH + {R^2}COOH + {R^3}COOH + \underbrace {{C_3}{H_5}{{(OH)}_3}}_{Gli{\rm{x}}erol}\\ {R^3}COO - C{H_2} \end{array}\)

b. Thủy phân trong môi trường kiềm (Xà phòng hóa):

Đặc điểm của phản ứng: phản ứng một chiều.

\(\begin{array}{l} {R^1}COO - \mathop C\limits_{\left. {} \right|} {H_2}\\ {R^2}COO - \mathop C\limits_{\left. {} \right|} H + 3NaOH\overset{^{\circ } }{\rightarrow} {R^1}COONa + {R^2}COONa + {R^3}COONa + \underbrace {{C_3}{H_5}{{(OH)}_3}}_{Gli{\rm{x}}erol}\\ {R^3}COO - C{H_2} \end{array}\)

* Muối thu được sau phản ứng là thành phần chính của xà phòng.

* Chú ý: (1) Khi thủy phân chất béo luôn thu được glixerol.

(2) Sơ đồ thủy phân chất béo trong dung dịch kiềm:

Triglixerit + 3OH Muối + Glixerol.

Phản ứng cộng(Đối với chất béo lỏng):

a. Cộng H₂: Biến chất béo lỏng thành chất béo rắn.

VD: 

b. Cộng Br₂ dung dịch, I₂,…

VD: 

Phản ứng oxi hóa: 

- Oxi hóa hoàn toàn tạo CO₂ và H₂O:

VD: 

- Oxi hóa không hoàn toàn, các liên kết C=C trong chất béo lỏng bị oxi hóa chậm bởi oxi không khí tạo peoxit, chất này phân hủy tạo andehit có mùi khó chịu (hôi, khét,..) làm cho dầu mỡ bị ôi.

B. Các dạng bài tập chất béo

Dạng 1. Lý thuyết

Câu 1. Cho glixerin trioleat (hay triolein) lần lượt vào mỗi ống nghiệm chứa riêng biệt: Na, Cu(OH)₂, CH₃OH, dung dịch Br₂, dung dịch NaOH. Trong diều kiện thích hợp, số phản ứng xảy ra là:

A. 2

B. 3

C. 5

D. 4

Câu 2. Để biến một số dầu thành mỡ rắn hoặc bơ nhân tạo người ta thực hiện quá trình

A. Hidro hóa (có Ni xúc tác)

B. Cô cạn ở nhiệt độ cao.

C. Làm lạnh

D. Xà phòng hóa

Câu 3. Chất béo là trieste của axit béo với

A. ancol etylic.

B. ancol metylic.

C. etylen glicol.

D. glixerol.

Câu 4. Triolein không tác dụng với chất (hoặc dung dịch) nào sau đây?

A. Khí H₂ (xúc tác Ni nung nóng).

B. Kim loại Na.

C. Dung dịch KOH (đun nóng).

D. Dung dịch Brom

Câu 5. Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Chất béo là trieste của etylen glicol với các axit béo.

B. Các chất béo thường không tan trong nước và nhẹ hơn nước.

C. Triolein có khả năng tham gia phản ứng cộng hiđro (t^o, xúc tác Ni).

D. Chất béo bị thủy phân khi đun nóng trong dung dịch kiềm.

Câu 6. Số trieste khi thủy phân đều thu được sản phẩm gồm glixerol, axit CH₃COOH và axit C₂H₅COOH

A. 9.

B. 4.

C. 6.

D. 2.

Câu 7. Cho glixerol phản ứng với hỗn hợp axit béo gồm C₁₇H₃₅COOH và C₁₅H₃₁COOH. Số loại trieste được tạo ra là

A. 6.

B. 4.

C. 5.

D. 3.

Câu 8. Cho các phát biểu sau:

(a) Chất béo được gọi chung là triglixerit hay triaxylglixerol.

(b) Chất béo nhẹ hơn nước, không tan trong nước nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ.

(c) Phản ứng thủy phân chất béo trong môi trường axit là phản ứng thuận nghịch.

(d) Tristearin, triolein có công thức lần lượt là: (C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅, (C₁₇H₃₃COO)₃C₃H₅.

(e) Muối phenylamoni clorua không tan trong nước.

(f) Ở điều kiện thường, etylamin và propylamin là những chất khí có mùi khai.

Số phát biểu đúng là

A. 2.

B. 4.

C. 1.

D. 3.

Câu 9. Cho các phát biểu sau:

1) Trong một phân tử triolein có 3 liên kết π.

2) Muối natri hoặc kali của axit hữu cơ là xà phòng.

3) Khi đun chất béo lỏng với hiđro có xúc tác niken trong nồi hấp thì chúng chuyển thành chất béo rắn.

4) Chất béo lỏng là các triglixerit chứa gốc axit béo không no trong phân tử.

5) Lipit là chất béo.

Số phát biểu đúng là:

A. 3.

B. 1.

C. 4.

D. 2.

Câu 10. Đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ nào sau đây thu được sản phẩm có chứa N₂?

A. Chất béo.

B. Tinh bột.

C. Xenlulozơ.

D. Protein.

Dạng 2. Bài tập xà phòng phòng hóa chất béo

Để làm tốt loại bài tập này cần nắm vững nội dung sau

(1) Este của chất béo là triglixerit thuộc trieste (este ba chức).

(2) Axit béo thuộc loại axit đơn chức.

(3) Công thức chất béo rắn: (C_nH_2n+1COO)₃C₃H₅ = C_3n+6H_6n+8O₆

Hay: C_xH_2x-4O₆ Với x = 3n + 8.

=> CTPT tổng quát của chất béo: C_xH_2x-4-2kO₆

Với n: Chỉ số C; k là số liên kết .

(4) Với chất béo trung tính(chất béo không có chỉ số axit) khi xà phòng hóa:

Ta có:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m_{chất béo} + m_MOH = m_muối + m_glixerol

+ nt_riglixerit = n_glixerol; n_KOH =3 n_triglixerit = 3n_glixerol

(5) Với chất béo có chỉ số axit khi xà phòng hóa:

- Coi chất béo là hỗn hợp gồm axit đơn chức và trieste:

Ta có: RCOOH + MOH → RCOOM + H₂O.

x            x                                x mol.

\({(RCOO)_{^3}}{C_3}{H_5} + 3MOH \to 3RCOOM + {C_3}{H_5}{(OH)_3}\)

y                       3 y                                               y mol

Định luật bảo toàn khối lượng: m_{chất béo} + m_MOH = m_muối + m_glixerol + m H₂O

Muối thu được là thành phần chính của xà phòng.

Bài tập vận dụng củng cố

Đáp án hướng dẫn giải bài tập

Chất béo này thuộc loại trung tính. Vì không có chỉ số axit

n_NaOH = 0,06 mol =>n_glixerol = 0,06/3 = 0,02 mol

Định luật bảo toàn khối lượng: m_{chất béo} + m_NaOH = m_muối + m_glixerol

17,24 + 0,06.40 =m_muối + 0,02.92=> m_muối = 17,8g

Đáp án hướng dẫn giải bài tập

Chất béo có chỉ số axit => Coi chất béo là hỗn hợp gồm axit đơn chức và trieste:

Phương trình phản ứng tổng quát

Ta có: RCOOH + NaOH → RCOONa + H₂O.(1)

x            x                         x mol.

\({(RCOO)_{^3}}{C_3}{H_5} + 3NaOH \to 3RCOONa + {C_3}{H_5}{(OH)_3}\)             (2)

y                               3y                                               y mol

Với chỉ số axit bằng 7, từ công thức [1.1 ]=> n_KOH= (200.7)/56 = 0,025 mol

x = n_NaOH = n_KOH= 0,025mol.

Định luật bảo toàn khối lượng: m_{chất béo} + m_NaOH = m_muối + m_glixerol + m

200 + 40.(0,025 + 3y) = 207,55 + 92.y + 18.0,025

=> y= 0,25

Vậy n_NaOH= 0,025+3y = 0,025 + 3. 0,25 = 0,775 mol.

m_NaOH= 0,775.40 = 31g

Đáp án hướng dẫn giải bài tập

n_glixerol = 0,1mol

Phương trình phản ứng tổng quát

(RCOO)₃C₃H₅ + 3NaOH → 3RCOONa + C₃H₅(OH)₃

0,3 mol       0,1 mol

m_muối = 83,4/3 = 27,8 gam

⇒ Mmuối = 27,8: 0,1 = 278 ⇒ Maxit = 278 -22 = 256 (panmitic)

Đáp án hướng dẫn giải bài tập

Vì chỉ số a xit bằng 7 ⇒ n_NaOH = n_KOH = 0,7/56 = 0,0125 mol

n_Glixerol = 9,43/92 = 0,1025 mol

Phương trình phản ứng tổng quát

(RCOO)₃C₃H₅ + 3NaOH → 3RCOONa + C₃H₅(OH)₃

0,3075 mol     0,1025 mol

RCOOH + NaOH → RCOONa + H₂O

Tổng n_NaOH = 0,1025.3 + 0,0125 = 0,32 mol

a = m_{dd NaOH} = (0,32.40)/25% = 51,2g

Theo định luật bảo toàn khối lượng cả 2 phương trình :

b = m_muối = m_{chất béo} + m_NaOH - m_glixerol - m_nước = 100 +0,32.40 – 9,43 – 0,0125.18 = 103,145g

Dạng 3. Phản ứng đốt cháy

Đáp án hướng dẫn giải bài tập

nCO₂ - nH₂O = 6.n chất béo

→ số liên kết π trong chất béo = 6 + 1 = 7

Số liên kết π trong mạch cacbon (trừ đi liên kết π trong 3 nhóm R-COO): 7 - 3 = 4

→ a = 0,6 : 4 = 0,15 mol

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Chất béo có dạng: (RCOO)₃C₃H₅

Gọi số mol chất béo là a mol.

Chất béo + O₂ → CO₂ + H₂O

Bảo toàn khối lượng: m_triglixerit + m_O2 = m_CO2 + m_H2O => m + 3,22.32 = 2,28.44 + 2,12.18

=> m = 35,44 gam

Áp dụng Bảo toàn nguyên tố cho oxi: n_{O (chất béo)} + n_O(O2) = n_{O (CO2)} + n_{O (H2O)}

=> 6n_{chất béo} + 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O

=> 6a + 2.3,22 = 2.2,28 + 2,12 => a = 0,04 mol

(RCOO)₃C₃H₅ + 3NaOH → 3RCOONa + C₃H₅(OH)₃

0,04 → 0,12 → 0,04

Bảo toàn khối lượng: m_{chất béo} + m_NaOH = m_muối + m_glixerol

=> 35,44 + 0,12.40 = m_muối + 0,04.92 => m_muối = 36,56 gam

Dạng 4. Bài tập tổng hợp

Câu 1. Đốt cháy hoàn toàn 1 mol chất béo, thu được lượng CO₂ và H₂O hơn kém nhau 6 mol. Mặt khác a mol chất béo trên tác dụng tối đa với 600 ml dung dịch Br₂ 1M. Giá trị của a là

Đáp án hướng dẫn giải bài tập

Công thức tổng quát chung chất béo: C_xH_2x-4-2kO₆

C_xH_{2x – 4 - 2k}O₆ + \(\frac{{3x - k - 8}}{2}\)O₂ \(\overset{t^{\circ } }{\rightarrow}\) x CO₂ + (x – 2 – k)H₂O

1 mol                                                       x          x – 2 – k (mol)

Theo bài ra: Lượng CO₂ và H₂O hơn kém nhau 6 mol

Từ pứ ta có:  \({n_{C{O_2}}} - {n_{{H_2}O}} = 6\)x – (x – 2 – k) =6 => k = 4.

Vậy, n_{chất béo}= a mol =>  n _{lkπ  (trong chất béo)} = 4a =n_H2 (pứ)

4a = 0,6 => a = 0,15

Câu 2. E là một chất béo được tạo bởi hai axit béo X, Y(có cùng số C, trong phân tử chứa không quá ba liên kết , M_X<M_Y, số mol Y< số mol của X) và glixerol. Xà phòng hóa hoàn toàn 7,98 gam E bằng KOH vừa đủ thu được 8,74 gam hỗn hợp hai muối. Mặt khác, nếu đem đốt cháy hoàn toàn 7,98 gam E thu được 0,51 mol CO₂ và 0,45 mol H₂O. Khối lượng mol phân tử của X gần nhất:

A. 281

B. 253

C. 282

D. 250.

Đáp án hướng dẫn giải bài tập

Vì E là một chất béo được tạo bởi hai axit béo X, Y (có cùng số C ):

=> CT PT của E có dạng: \({({C_n}{H_{\bar m}}COO)_3}{C_3}{H_5}\): a mol => n_O(E) = 6a mol.

Ta có: E + O₂ → CO₂ + H₂O.

Định luật bảo toàn khối lượng: \({m_E} + {m_{{O_2}}} = {m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}}\)→\({m_{{O_2}}}\) = 0,51*44 + 0,45.18 – 7,98 = 22,56 gam.

Định luật bảo toàn nguyên tố Oxi: n_O(E) + 2n\(_{{O_2}}\) = \(2{n_{C{O_2}}} + {n_{{H_2}O}}\)

6a + 2x \(\frac{{22,56}}{{32}}\) = 2x 0,51 + 0,45 =>  a = 0,01

Ta có : Số C(E) = 3n + 6 = \(\frac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_E}}} = 51\) => n = 15

Số (E) = 3 +5 = \(\frac{{2{n_{{H_2}O}}}}{{{n_E}}}\)= 90 =>= 28,333

Vì X, Y có cùng số C, trong phân tử chứa không quá ba liên kết , M_X < M_Y

X: C_nH_{2n + 1– 2k}COOH với n = 15; k = 1; 2; 2n + 1 – 2k < 28,33

Vậy n = 15; k = 2 => X: C₁₅H₂₇COOH (M_X= 252)

Câu 3. Giả sử một chất béo có công thức: (RCOO)₃C₃H₅. Muốn điều chế 30 kg xà phòng từ chất béo này thì cần dùng bao nhiêu kg chất béo này đề tác dụng với dung dịch xút? Coi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính số kg chất béo đó

Đáp án hướng dẫn giải bài tập

Gọi số mol của chất béo đó là x ta có:

(RCOO)₃C₃H₅ + 3NaOH → 3RCOONa + C₃H₅(OH)₃

x                          3x                                     x

Bảo toàn khối lượng => 860x +3x.40 = m _{xà phòng} + 92.x

Theo đề bài: m xà phòng = 30000 gam => 888x = 30000 => x = 33,78

Khối lượng chất béo = 33,78.860 = 29050,8 gam = 29,0508 kg

Câu 4. Đun sôi m gam một triglirit X với dung dịch KOH đến phản ứng hoàn toàn thu được 0,92 gam glixerol và a gam hỗn hợp Y gồm muối của axit oleic với 3,18 gam muối của axit linoleic. Công thức của X và m là:

Đáp án hướng dẫn giải bài tập

Phản ứng của X với KOH:

Phương trình phản ứng tổng quát

(C₁₇H₃₁COO)_xC₃H₅(OOCC₁₇H₃₃)_y + 3KOH → xC₁₇H₃₁COOK + yC₁₇H₃₃COOK + C₃H₅(OH)₃

Từ pt: n_C17H31COOK = x.n_C3H5(OH)3 = 0,01x mol = 3,18/318= 0,01 mol

→ x = 1 →y = 2

X có công thức cấu tạo: C₁₇H₃₁COOC₃H₅(OOCC₁₇H₃₃)₂.

b) Ta có : nC₁₇H₃₃COOK = 0,02 mol ⟹ m=  mC₁₇H₃₃COOK = 0,02.320 = 6,4 (g)

............................

Để tải chi tiết nội dụng tài liệu xin vui lòng kéo xuống phía dưới ấn link tải về.