Bài tập về Lipit

Kiến thức cần nhớ

Khái niệm

- Lipit là những hợp chất hữu cơ có trong tế bào sống, không hòa tan trong nước nhưng tan trong các 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 photpholipit …

Chất béo

1. Khái niệm

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

- Chú ý: Axit béo là axit đơn chức, có mạch cacbon dài, không phân nhánh. Các axit béo

thường có trong chất béo:

+ Axit panmitic: C₁₅H₃₁COOH

+ Axit stearic: C₁₇H₃₅COOH

+ Axit oleic: C₁₇H₃₃COOH

+ Axit linoleic: C₁₇H₃₁COOH

+ Axit linolenoic: C₁₇H₂₉COOH

- Công thức cấu tạo chung của chất béo:

  hoặc 

(Trong đó R¹; R²; R³ là gốc hiđrocacbon, có thể giống hoặc khác nhau).

Hình 1: Mô hình phân tử chất béo

- Một số chất béo thường gặp:

+ Tripanmitin: (C₁₅H₃₁COO)₃C₃H₅

+ Tristearin: (C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅

+ Triolein: (C₁₇H₃₃COO)₃C₃H₅

+ Trilinolein: (C₁₇H₃₁COO)₃C₃H₅

+ Trilinolenin: (C₁₇H₂₉COO)₃C₃H₅

- Mỡ động vật (bò, lợn, gà …), dầu thực vật (dầu lạc, dầu cọ, dầu oliu …) có thành phần chính là chất béo.

Hình 2: Một số nguồn cung cấp chất béo

2. Tính chất vật lý

- Ở nhiệt độ thường, chất béo ở trạng thái lỏng hoặc rắn.

+  Các chất béo chứa chủ yếu các gốc axit béo no thường là chất rắn ở nhiệt độ phòng, như mỡ động vật.

+ Các chất béo chứa chủ yếu các gốc axit béo không no thường là chất lỏng ở nhiệt độ phòng và được gọi là dầu, thường có nguồn gốc thực vật hoặc từ động vật máu lạnh như dầu cá…

- Chất béo nhẹ hơn nước và không tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ không phân cực như benzen, xăng, ete…

Hình 3: Tính tan của chất béo trong

a) Nước

b) Benzen

3. Tính chất hóa học

Về cấu tạo, chất béo là trieste nên có tính chất của este nói chung như: tham gia phản ứng thủy phân trong môi trường axit, phản ứng xà phòng hóa và phản ứng ở gốc hiđrocacbon.

a. Phản ứng thủy phân trong môi trường axit

- Khi đun nóng chất béo với nước có xúc tác axit, chất béo bị thủy phân tạo ra glixerol và các axit béo:

- Ví dụ:

(C₁₅H₃₁COO)₃C₃H₅ + 3H₂O $\stackrel{H^{+},t^o}{\rightleftarrows }$ C₃H₅(OH)₃ + 3C₁₅H₃₁COOH

b. Phản ứng xà phòng hóa

- Khi đun nóng chất béo 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.

- Tổng quát:

- Ví dụ:

(C₁₅H₃₁COO)₃C₃H₅ + 3NaOH $\stackrel{t^o}{\to }$ C₃H₅(OH)₃ + 3C₁₅H₃₁COONa

- 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.

- Mở rộng:

+ Chỉ số xà phòng hóa: là số mg KOH để trung hòa hết lượng axit tự do và xà phòng hóa hết lượng este trong 1 gam chất béo.

+ Chỉ số axit: số mg KOH dùng để trung hòa axit tự do có trong 1 gam chất béo.

c. Phản ứng cộng H₂ của chất béo lỏng

- Chất béo có chứa các gốc axit béo không no tác dụng với hiđro ở nhiệt độ và áp suất cao

có Ni xúc tác. Khi đó hiđro cộng vào nối đôi C = C. Ví dụ:

- Phản ứng này được dùng trong công nghiệp để chuyển hóa chất béo lỏng (dầu) thành mỡ rắn thuận tiện cho việc vận chuyển hoặc thành bơ nhân tạo và để sản xuất xà phòng.

d. Phản ứng oxi hóa

Nối đôi C = C ở gốc axit 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.

4. Ứng dụng

- Chất béo có rất nhiều ứng dụng trong đời sống.

+ Chất béo là thức ăn quan trọng của con người. Trong cơ thể người, chất béo là nguồn cung cấp và dự trữ năng lượng. Ngoài ra, chất béo còn là nguyên liệu tổng hợp một số chất cần thiết cho cơ thể, đảm bảo sự vận chuyển và hấp thụ các chất hòa tan được trong chất béo.

+ Trong công nghiệp, một lượng lớn chất béo dùng để điều chế xà phòng và glixerol.

+ Ngoài ra, chất béo còn được dùng để sản xuất một số thực phẩm khác như mì sợi, đồ hộp … Dầu mỡ sau khi rán, có thể được dùng để tái chế thành nhiên liệu.

Hình 4: Một số ứng dụng của chất béo

Các dạng bài tập về chất béo

Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm

Dạng 2: Phản ứng thủy phân

Bài toán 1: Xác định lượng chất trong phản ứng

Phương pháp giải

Phương trình hóa học dạng tổng quát:

Phương trình hóa học dạng rút gọn:

${\left(RCOO\right)}_3{C}_3{H}_5+3NaOH\to 3RCOONa+C_3{H}_5{\left(OH\right)}_3$

- Nhận xét: $\left\{\begin{array}{l}{n}_{chất béo}=n_{glixerol}=\frac{1}{3}{n}_{NaOH}\\ n_{NaOH}=n_{muối}=3n_{glixerol}=3n_{chất béo}\end{array}\right.$

- Bảo toàn khối lượng: $m_{chất béo}+m_{NaOH}=m_{muối}+m_{glixerol}$

Chú ý: Công thức của glixerol là C₃H₅(OH)₃ (M = 92)

Bài toán 2: Xác định công thức chất b éo

Dạng 3: Phản ứng oxi hóa – khử

Bài toán 1: Phản ứng với H₂/Br₂

Phương pháp giải

Chất béo không no phản ứng với H₂/Br₂ theo tỉ lệ  (với n là số liên kết ${\pi }_{C=C}$ )

Bài toán 2: Phản ứng đốt cháy

Phương pháp giải

* Công thức khi đốt cháy chất béo

$n_{C{O}_2}-n_{H_{2}O}=\left(k-1\right)n_{chất béo}$ với $k=n+3$

Do trong este có 3 liên kết  trong nhóm COO và n liên kết ${\pi }_{C=C}$ nên độ bất bão hòa: $k=n+3$.

Áp dụng các định luật bảo toàn:

Bảo toàn khối lượng: $m_{chất\mathit{ }béo}+m_{O_2}=m_{C{O}_2}+m_{H_{2}O}$

Bảo toàn nguyên tố O (do chất béo luôn chứa 6 O) 

$6n_O+2n_{O_2}=2n_{C{O}_2}+n_{H_{2}O}$

Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1: Xà phòng hoá chất nào sau đây thu được glixerol ?

A. tristearin     B. metyl axetat     C. metyl fomat     D. benzyl axetat

Ví dụ 2: Chất nào sau đây có phân tử khối lớn nhất ?

A. triolein     B. tripanmitin     C. tristearin    D. trilinolein

Ví dụ 3: Triolein không phản ứng với chất nào sau đây ?

A. H₂ (có xúc tác)     C. dung dịch Br₂

B. dung dịch NaOH     D. Cu(OH)₂

Ví dụ 4: Phát biểu nào dưới đây không đúng ?

A. Chất béo không tan trong nước.

B. Phân tử chất béo chứa nhóm chức este.

C. Dầu ăn và dầu mỏ có cùng thành phần nguyên tố.

D. Chất béo còn có tên là triglixerit.

Ví dụ 5: Xà phòng hoá một hợp chất có công thức phân tử C₁₀H₁₄O₆ trong dung dịch NaOH (dư), thu được glixerol và hỗn hợp gồm ba muối (không có đồng phân hình học). Công thức cấu tạo của ba muối là

A. CH₂=CH-COONa, CH₃-CH₂-COONa và HCOONa.

B. HCOONa, CH=C-COONa và CH₃-CH₂-COONa.

C. CH₂=CH-COONa, HCOONa và CH=C-COONa.

D. CH₃-COONa, HCOONa và CH₃-CH=CH-COONa.

Bài tập tự luyện

Bài 1: Không nên dùng xà phòng khi giặt rửa bằng nước cứng vì nguyên nhân nào sau đây?

A. Vì xuất hiện kết tủa làm giảm tác dụng giặt rửa và ảnh hưởng đến chất lượng sợi vải.

B. Vì gây hại cho da tay.

C. Vì gây ô nhiễm môi trường.

D. Cả A, B, C.

Bài 2: Có các nhận định sau:

1. Chất béo là trieste của glixerol với các axit monocacboxylic có mạch C dài không phân nhánh.

2. Lipit gồm chất béo, sáp, sterit, photpholipit, . . .

3. Chất béo là các chất lỏng.

4. Chất béo chứa các gốc axit không no thường là chất lỏng ở nhiệt độ thường và được gọi là dầu.

5. Phản ứng thuỷ phân chất béo trong môi trường kiềm là phản ứng thuận nghịch.

6. Chất béo là thành phần chính của dầu mỡ động, thực vật.

Các nhận định đúng là

A. 1, 2, 4, 5.

B. 1, 2, 4, 6.

C. 1, 2, 3.

D. 3, 4, 5.

Bài 3: Đun sôi a gam một triglixerit (X) với dung dịch KOH đến khi phản ứng hoàn toàn được 0,92 gam glixerol và hỗn hợp Y gồm m gam muối của axit oleic với 3,18 gam muối của axit linoleic (C₁₇H₃₁COOH). Giá trị của m là

A. 3,2.      B. 6,4.

C. 4,6      D. 7,5.

Bài 4: Ở ruột non cơ thể người, nhờ tác dụng xúc tác của các enzim như lipaza và dịch mật chất béo bị thuỷ phân thành

A. axit béo và glixerol

B. axit cacboxylic và glixerol

C. CO₂ và H₂O

D. NH₃, CO₂, H₂O

Bài 5: Cho sơ đồ chuyển hoá:

Tên của Z là : 

A. axit linoleic.

B. axit oleic.

C. axit panmitic.

D. axit stearic

Bài 6: 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

A.0,20.     B. 0,15.    C. 0,30.     D. 0,18.

Bài 7: Phát biểu nào sau đây không đúng ?

A. Triolein có khả năng tham gia phản ứng cộng hiđro khi đun. nóng có xúc tác Ni.

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

C. Chất béo bị thuỷ phân khi đun nóng trong dung dịch kiềm,

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

Bài 8: Đốt cháy hoàn toàn a mol X (là trieste của glixerol với các axit đơn chức chứa mạch hở), thu được b mol CO² và c mol H²O (b - c = 4a); Hiđro hoá m gam X cần 6,72 lít H² (đktc), thu được 39 gam Y (este no). Đun nóng m¹ gam M với dung dịch chứa 0,7 mol NaOH, cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được m² gam chất.rắn. Giá trị của m² là

A.    57,2. B.52,6.     C. 53,2.    D. 42,6.

Bài 9: Cho các chất lỏng sau: axit axetic, glixerol, triolein. Để phân biệt các chất lỏng trên, có thể chỉ cần dùng

A. nước và quỳ tím

B. nước và dung dịch NaOH

C. dung dịch NaOH

D. nước brom

Đáp án: A

Bài 10: Để sản xuất xà phòng người ta đun nóng axit béo với dung dịch NaOH, Tính Khối lượng glixerol thu được trong quá trình xà phòng hóa 2,225 kg tristearin có chứa 20% tạp chất với dung dịch NaOH (coi như phản ứng này xảy ra hoàn toàn)?

A. 1,78 kg      B. 0,184 kg

C. 0,89 kg      D. 1,84 kg