Tính chất hoá học, công thức cấu tạo của Lipit (chất béo) và bài tập – hoá 12 bài 2

Chất béo có nhiều trong mỡ động vật và dầu thực vật ở dạng axit no và không no. Lipit gồm có chất béo, sáp, steroit và photpholipit, như vậy chất béo chỉ là 1 dạng của Lipit mà trong phần này chúng ta sẽ tìm hiểu.

Bài viết cùng chuyên mục

Vậy Lipit là gì, có cấu tạo ra sao? chất béo có tính chất hoá học và tính chất vật lý như thế nào, được ứng dụng gì trong thực tế? là nội dung chúng ta sẽ giải đáp dưới đây.

Bạn đang xem bài: Tính chất hoá học, công thức cấu tạo của Lipit (chất béo) và bài tập – hoá 12 bài 2

I. Lipit là gì?

– Khái niệm Lipit: Lipit là những hợp chất hữu cơ có trong tế bào sống, không hoà tan trong nước nhưng ta nhiều trong dung môi hữu cơ không phân cực.

– Về mặt cấu tạo, phần lớn Lipit là các este phức tạp bao gồm chất béo (còn gọi là triglixerit), sáp, steroit và phopholipit,…

II. Tính chất vật lý của chất béo

1. Chất béo là gì?

• Khái niệm: Chất béo là trieste của glixerol với axit béo (các axit monocacboxylic có số chẵn C không phân nhánh) gọi chung là triglixerit hay triaxylglixerol.

• Công thức cấu tạo chung dạng:

$small egin{matrix} R^{1}COO &- &CH_{2} & &| R^{2}COO&- &CH & & | R^{3}COO&- &CH_{2} end{matrix}$ hoặc C₃H₅(OOCR)₃ (khi R¹≡R²≡R³)

– Chất béo động vật: Glixerit của axit no panmitic, stearic nên ở thể rắn.

– Chất béo thực vật: Glixerit của axit chưa no oleic nên ở thể lỏng.

• Một số chất béo thường gặp:

+) Axit panmitic: C₁₅H₃₁COOH

+) Axit stearic: C₁₇H₃₅COOH

+) Axit oleic: C₁₇H₃₃COOH (có 1 nối đôi)

+) Axit linoleic: C₁₇H₃₁COOH (2 nối đôi)

+) Axit linolenoic: C₁₇H₂₉COOH (3 nối đôi)

2. Tính chất vật lý của chất béo

– Các triglixerit chứa chủ yếu các gốc axit béo no thường là chất rắn ở nhiệt độ phòng, chẳng hạn như mỡ động vật (mỡ bò, mỡ cừu,…). Các triglixerit chứa chủ yếu các gốc axit béo không no thường là chất lỏng ở nhiệt độ phòng và được gọi là dầu. Nó thường có nguồn gốc thực vật (dầu lạc, dầu vừng,…) hoặc từ động vật máu lạnh (dầu cá).

– Chất béo chứa các gốc axit béo no (mỡ động vật) thường ở dạng rắn, còn chất béo chứa các gốc axit không no (dầu thực vật) ở dạng lỏng.

– Chất béo không tan trong nước, nhẹ hơn nước, nhưng tan được trong các dung môi hữu cơ như benzen, rượu, xăng, ete,…

III. Tính chất hoá học của chất béo

1. Phản ứng thuỷ phân của chất béo trong môi trường axit

$small egin{matrix} R^{1}COO &- &CH_{2} & &| R^{2}COO&- &CH & & | R^{3}COO&- &CH_{2} end{matrix}$ + 3H₂O $small xrightarrow[]{H^{+},t^{0},p}$ $small dpi{100} fn_cm small egin{matrix} CH_{2} &- &OH | & & CH&- &OH | & & CH_{2}&- &OH end{matrix}$ + $small left{egin{matrix} R^{1}COOH R^{2}COOH R^{3}COOH end{matrix} ight.$

– Trong công nghiệp, phản ứng trên được tiến hành trong nồi hấp ở 220℃ và 25 atm.

– Ví dụ: phương trình hoá học

(CH₃[CH₂]₁₆COO)₃C₃H₅ + 3H₂O $small xrightarrow[]{H^{+},t^{0},p}$ 3CH₃[CH₂]₁₆COOH + C₃H₅(OH)₃

(CH₃[CH₂]₁₆COO)₃C₃H₅: tristearin

3CH₃[CH₂]₁₆COOH : axit stearic

C₃H₅(OH)₃: Glixerol

2. Phản ứng xà phòng hóa của chất béo

– Khi đun nóng với dung dịch kiềm (NaOH hoặc KOH) thì tạo ra glixerol và hỗn hợp muối của các axit béo. Muối natri hoặc kali của các axit béo chính là xà phòng

$small egin{matrix} R^{1}COO &- &CH_{2} & &| R^{2}COO&- &CH & & | R^{3}COO&- &CH_{2} end{matrix}$ + 3NaOH $small xrightarrow[]{H^{+},t^{0},p}$ $small dpi{100} fn_cm small egin{matrix} CH_{2} &- &OH | & & CH&- &OH | & & CH_{2}&- &OH end{matrix}$ + $small dpi{100} fn_cm small left{egin{matrix} R^{1}COONa R^{2}COONa R^{3}COONa end{matrix} ight.$

– Ví dụ: phương trình hoá học

(CH₃[CH₂]₁₆COO)₃C₃H₅ + 3NaOH $small xrightarrow[]{H^{+},t^{0},p}$ 3CH₃[CH₂]₁₆COONa + C₃H₅(OH)₃

(CH₃[CH₂]₁₆COO)₃C₃H₅: tristearin

3CH₃[CH₂]₁₆COONa : natri stearat

C₃H₅(OH)₃: Glixerol

– Phản ứng của chất béo với dung dịch kiềm được gọi là phản ứng xà phòng hóa. Phản ứng xà phòng hóa xảy ra nhanh hơn phản ứng thủy phân trong môi trường axit và không thuận nghịch.

– Chỉ số xà phòng hóa: là số mg KOH dùng để xà phòng hóa hoàn toàn 1 gam lipit (tức là để trung hòa axit sinh ra từ sự thủy phân 1 gam lipit).

– Chỉ số axit: số mg KOH dùng để trung hòa axit tự do có trong 1 mg lipit.

3. Phản ứng cộng hidro (hiđro hóa) của chất béo

– Lipit lỏng có gốc axit là không no, để chuyển thành lipit rắn, ta cho tác dụng với H2 có niken làm xúc tác trong nồi hấp.

(C₁₇H₃₃COO)₃C₃H_{5 (lỏng)} + 3H₂ $small dpi{100} fn_cm small xrightarrow[]{Ni,175-190^{0}C}$ (C₁₇H₃₅COO)₃C₃H_{5 (rắn)}

– Để đánh giá mức độ không no của lipit, người ta dùng:

– Chỉ số iot: là số gam iot có thể cộng vào 100 gam lipit.

4. Phản ứng oxi hóa của chất béo

– Nối đôi C = C ở gốc axi không no của chất béo bị oxi hóa chậm bởi oxi không khí tạo thành peoxit, chất này bị phân hủy thành các sản phẩm có mùi khó chịu. Đó là nguyên nhân của hiện tượng dầu mỡ để lâu bị ôi.

IV. Bài tập vận dụng về Lipit chất béo.

Bài 1 trang 11 sgk hóa 12: Chất béo là gì? Dầu ăn và mỡ động vật có điểm gì khác nhau về cấu tạo và tính chất vật lí? Cho ví dụ minh họa?

* Lời giải bài 1 trang 11 sgk hóa 12:

– Chất béo là trieste của glixerol và các axit béo, gọi chung là triglixerit.

– Công thức cấu tạo chung của chất béo là: $small egin{matrix} R^{1}COO &- &CH_{2} & &| R^{2}COO&- &CH & & | R^{3}COO&- &CH_{2} end{matrix}$

– 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 hiđrocacbon không no và ở trạng thái lỏng. ví dụ: (C₁₇H₃₃COO)₃C₃H₅

– Mỡ động vật thành phần là các axit béo có gốc hiđrocacbon no và ở trạng thái rắn. ví dụ: (C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅

Bài 2 trang 11 sgk hóa 12: Phát biểu nào sau đây là 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 các axit cacboxylic mạch cacbon dài, không phân nhánh.

* Lời giải bài 2 trang 11 sgk hóa 12:

– Đáp án: C.Dầu ăn và mỡ bôi trơn có cùng thành phần nguyên tố.

– Bởi vì: Dầu ăn là chất béo, còn mỡ bôi trơn là các hiđrocacbon.

Bài 3 trang 11 sgk hóa 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.

* Lời giải bài 3 trang 11 sgk hóa 12:

– Các công thức trieste có thể có:

1. $small dpi{100} fn_cm small egin{matrix} C_{17}H_{31}COO &- &CH_{2} & &| C_{17}H_{31}COO&- &CH & & | C_{17}H_{29}COO&- &CH_{2} end{matrix}$

2. $small egin{matrix} C_{17}H_{31}COO &- &CH_{2} & &| C_{17}H_{29}COO&- &CH & & | C_{17}H_{31}COO&- &CH_{2} end{matrix}$

3. $small dpi{100} fn_cm small egin{matrix} C_{17}H_{31}COO &- &CH_{2} & &| C_{17}H_{29}COO&- &CH & & | C_{17}H_{29}COO&- &CH_{2} end{matrix}$

4. $small egin{matrix} C_{17}H_{29}COO &- &CH_{2} & &| C_{17}H_{31}COO&- &CH & & | C_{17}H_{29}COO&- &CH_{2} end{matrix}$

Bài 4 trang 11 sgk hóa 12: Trong chất béo luôn có một lượng nhỏ axit tự do. Số miligam KOH dùng trung hòa lượng axit tự do trong 1 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 0,1 M. Tính chỉ số axit của mẫu chất béo trên.

* Lời giải bài 4 trang 11 sgk hóa 12:

– Theo bài ra, số mol KOH là: n_KOH = C_M.V = 0,1.0,003 = 0,0003 (mol)

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

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

⇒ Trung hòa 1 gam chất béo cần x mg KOH

⇒ x = 16,8/2,8 = 6

⇒ Vậy chỉ số axit của mẫu chất béo trên là 6.

Bài 5 trang 12 sgk hóa 12: Tổng số miligam KOH 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.

* Lời giải bài 5 trang 12 sgk hóa 12:

– Chỉ số axit của mẫu chất béo tristearoylglixerol trên là 7. Nghĩa là cần 7mg KOH (= 0,007g KOH) trung hòa axit tự do trong 1 g chất béo

⇒ n_KOH = 0,007/56 = 0,125.10^-3 (mol).

⇒ n_{axit stearic} = n_KOH = 0,125.10^-3 (mol). (axit stearic: C₁₇H₃₅COOH)

⇒ m_{axit stearic} = n.M = 0,125.10^-3. 284 = 35,5.10^-3(g).

⇒ Lượng tristearoylglixerol (C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅ có trong 1g chất béo là: 1- 35,5.10^-3 = 0,9645(g).

⇒ n_{(C17H35COO)3C3H5} = 0,9645/890 = 1,0837.10^-3 mol

– Phương trình hóa học:

(C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅ + 3KOH → 3C₁₇H₃₅COOK + C₃H₅(OH)₃

⇒ n_KOH = 3. n_{(C17H35COO)3C3H5} = 3. 1,0837.10^-3 = 3,2511.10^-3 (mol).

– Số g KOH tham gia xà phòng hóa = 3,2511.10-³. 56 ≈ 182.10^-3g = 182(mg).

⇒ Chỉ số xà phòng hóa của chất béo tristearoylixerol là: 182 + 7 = 189

Hy vọng với bài viết về tính chất hoá học, công thức cấu tạo của Lipit (chất béo) và bài tập ở trên hữu ích với các em. Mọi góp ý và thắc mắc các em vui lòng để lại bình luận dưới bài viết để Hay Học Hỏi ghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tập tốt.

¤ Các bài viết xem nhiều:

¤ Các bài viết khác cần xem:

Về trang chủ: TH Huỳnh Ngọc Huệ
Bài viết thuộc danh mục: Tổng hợp

Trường Đại Học Y Dược Buôn Ma ThuộtTháng Sáu 1, 2022