PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP LIPIT (CHẤT BÉO) - HÓA 12

I. CƠ SỞ LÍ THUYẾT

1. Phản ứng xà phòng hóa

Công thức chung của chất béo (RCOO)₃C₃H₅

Phương trình hóa học

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

  n_NaOH = n_RCOONa = 3n_{chất béo} = 3n_glixerol

* Nhận xét: Dạng bài tập này thường áp dụng định luật bảo toàn khối lượng để giải.

m_{chất béo}  + m_NaOH = m_muối + m_glixerol.

Ví dụ 1: Xà phòng hoá hoàn toàn 17,24 gam chất béo cần vừa đủ 0,06 mol NaOH. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được khối lượng xà phòng là

   A. 16,68 gam.            

   B. 18,38 gam.

   C. 18,24 gam.

   D. 17,80 gam.

Hướng dẫn

Phương trình hóa học

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

                            0,06                                               0,02 mol

Theo ĐLBTKL:

m_muối = m_{chất béo} + m_NaOH - m_glixerol

           = 17,24 + 0,06.40 – 0,02.92

           = 18,8 gam

→  Đáp án: D

2. Phản ứng đốt cháy

Chất béo no có công thức chung: C_nH_{2n – 4}O₆

C_nH_{2n – 4}O₆ + (3n – 8)/2 O₂ → nCO₂ + (n – 2)H₂O

  → n_X = (n_CO2 – n_H2O)/2

* Nhận xét: Dạng bài tập này áp dụng ĐLBT nguyên tố O

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

Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm 2 triglixerit no. Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần V lit oxi (đktc) thu được 34,272 lit CO₂ (đktc) và 26,46 gam H₂O. Giá trị của V là

   A. 48,720.                                

   B. 49,392.                               

   C. 49,840.                                

   D. 47,152.

Hướng dẫn

n_CO2 = 1,53 mol

n_H2O = 1,47 mol

Gọi công thức chung của X là C_nH_{2n – 4}O₆: x mol

Dựa vào Định luật bảo toàn nguyên tố oxi

C_nH_{2n – 4}O₆ + (3n – 8)/2 O₂ → nCO₂ + (n – 2)H₂O

→ n_X = (n_CO2 – n_H2O)/2 = 0,03 mol

Theo ĐLBT nguyên tố Oxi

→  6n_X + 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O

→ n_O2 = (2.1,53 + 1,47 – 6.0,03)/2 = 2,175

→ V_O2 = 2,175.22,4 = 48,72 lit

→ Đáp án: A

3. Phản ứng hidro hóa

Chất béo không no + H₂ (Ni, t^o) → chất béo no

Ví dụ 3: Cho 0,1 mol triolein tác dụng hết với 0,16 mol H₂ (Ni, t⁰) thu được hỗn hợp các chất hữu cơ X. X tác dụng tối đa với a mol Br₂. Giá trị của a là

   A. 0,34.                                       

   B. 0,14.                                      

   C. 0,04.                                      

   D. 0,24.

Hướng dẫn

Phương trình hóa học

(C₁₇H₃₃COO)₃C₃H₅ + 3H₂ → (C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅

→ số mol H₂ cần thiết để phản ứng hoàn toàn với chất béo là 0,3 mol

Theo giả thuyết: n_H2 + n_Br2 = 0,3 mol

→ n_Br2 = 0,3 – 0,16 = 0,14 mol

→ Đáp án: B

II. BÀI TẬP VẬN DỤNG

1. Xà phòng hóa hoàn toàn mg chất béo trung tính bằng dung dịch KOH thu được 18,77g muối. Nếu thay dung dịch KOH bằng dung dịch NaOH chỉ thu được 17,81g muối. Giá trị của m là

A. 18,36.   

B. 17,25.    

C. 17,65.    

D. 36,58.

Hướng dẫn

Nếu thay thế 1mol K⁺ bằng 1 mol Na⁺ thì sự chênh lệch khối lượng là 16g

Nếu thay thế x mol         thì                  18,77 – 17,81 = 0,96g

 → x = 0,06 mol

 Chất béo  + 3NaOH  → 3muối + glixerol

                       0,06                         0,02

  → m_{chất béo} = 17,81 + 0,02.92 – 0,06.40 =  17,25g

 → Đáp án: B

2. Chất béo X chứa triglixerit và axit béo tự do. Ðể tác dụng hết với 9,852 gam X cần 15 ml dung dịch NaOH 1M (t⁰) thu duợc dung dịch chứa m gam xà phòng và 0,368 gam glixerol. Giá trị của m là

   A. 10,138.      

   B. 10,084.      

   C. 10,030.      

   D. 10,398.

Hướng dẫn

n_NaOH = 0,015 mol

n_C3H5(OH)3 = 0,004 mol

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

                              0,012                                    0,004

R’COOH + NaOH  → R’COONa + H₂O

                0,015 – 0,012                    0,003

Theo ĐLBTKL:

m_{xà phòng} = m_X + m_NaOH – m_glixerol – m_H2O

 = 9,852 + 0,015.40 – 0,004.92 – 0,003.18

 = 10,03g

   → Đáp án: C

 

3. Đốt cháy hoàn toàn mg hỗn hợp gồm metyl fomat, saccarozơ, glucozơ cần 6,72 lit O₂ (đktc) thu được 5,22g H₂O. Giá trị của m là

   A. 8,82.                      

   B. 8,38.                       

   C. 9,00.                       

   D. 10,02.

Hướng dẫn

Metyl fomat: HCOOCH₃ = C₂H₄O₂ = C₂(H₂O)_­2

Saccarozơ: C₁₂H₂₂O₁₁ = C₁₂(H₂O)₁₁

Glucozơ: C₆H₁₂O₆ = C₆(H₂O)₆

→ cả 3 chất này đều có chung C_n(H₂O)_m. Vì vậy, lượng oxi cần dùng để đốt cháy cả 3 chất này bằng lượng oxi dùng để đốt cháy C.

C + O₂ → CO₂

0,3     0,3 mol

→ m_hh = m_C + m_H2O = 0,3.12 + 5,22 = 8,82g

→ Đáp án: A

4. Thủy phân hoàn toàn triglixerit X trong dung dịch NaOH, thu được glixerol, natri stearat và natri oleat. Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần vừa đủ 3,22 mol O₂, thu được H₂O và 2,28 mol CO₂. Mặt khác, m gam X tác dụng tối đa với a mol Br₂ trong dung dịch. Giá trị của a là

Hướng dẫn

Công thức cấu tạo X:
(C₁₇H₃₅-COO)x(C₁₇H₃₃-COO)_3-xC₃H₅

=> công thức phân tử C₅₇H_110-2xO₆ a mol

            (trong đó: x là số liên kết  (C=C)

Số mol CO₂ = 57a = 2,28   →    a = 0,04

Theo định luật bảo toàn nguyên tố O:

6.0,04 + 2.3,22 = 2.2,28 + n_H2O

   →   n_H2O                      = 2,12 mol

        (55 - x). 0,04 = 2,12

  →   x = 2 

  →   số mol Br₂ = 0,04.2 = 0,08 mol

 → Đáp án: B

5. Đốt cháy hoàn toàn a gam triglixerit X cần vừa đủ 3,26 mol O₂, thu được 2,28 mol CO₂ và 39,6 gam H₂O. Mặt khác, thủy phân hoàn toàn a gam X trong dung dịch NaOH, đun nóng, thu được dung dịch chứa b gam muối. Giá trị của b là

   A. 40,40                  

   B. 31,92                  

   C. 35,60                  

   D. 36,72

Hướng dẫn

Theo ĐLBTKL: m_X + m_Oxi = m_CO2 + m_H2O

  → m_X = 2,28.44 + 39,6 – 3,26.32 = 35,6g

Theo ĐLBT O: 6x + 2.3,26 = 2,28.2 + 39,6/18

 → x = 0,04 mol

Khối lượng triglixerit:

a = m_C + m_H + m_O  = 2,28.12 + 2,2.2  + 0,04.6.16 = 35,6g

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

      0,04               0,12                               0,04 mol

theo ĐLBTKL

m_X + m_NaOH = m_muối + m_gli

→ b = 35,6 + 0,12.40 – 0,04.92

→ m_muối = b =  36,72g

→ Đáp án: D

6. Đốt cháy hoàn toàn 0,06 mol hỗn hợp X gồm ba triglixerit cần vừa đủ 4,77 mol O₂, thu được 3,14 mol H₂O. Mặt khác, hiđro hóa hoàn toàn 78,9 gam X (xúc tác Ni, t^o), thu được hỗn hợp Y. Đun nóng Y với dung dịch KOH vừa đủ, thu được glixerol và m gam muối. Giá trị của m là

   A. 86,10.   

   B. 57,40.    

   C. 83,82.   

   D. 57,16.

Hướng dẫn

Theo ĐLBT nguyên tố O:

0,06.6 + 4,77.2 = 2n_CO2 + 3,14  → n_CO2 = 3,38 mol

Số liên kết pi

n_X = (n_H2O – n_CO2)/(1 – K)   → K = 5

khối lượng của triglyxerit

m = m_C + m_H + m_O = 3,38.12 + 3,14.2 + 0,06.6.16 = 52,6g

  → Mtb_X = 52,6/0,06 = 876,666

 Số mol X khi hidro hóa

 n_X = 78,9/876,666 = 0,09 mol

 X   +   2H₂  → Y

 0,09    0,18    0,09

 Y + 3NaOH  → muối + C₃H₅(OH)₃

 0,09    0,27                          0,09

 m_muối = 78,9 + 0,18.2 + 0,27.40 – 0,09.92 = 86,1g
   → Đáp án: A

7. Hỗn hợp X gồm các triglixerit trong phân tử đều chứa axit stearic, axit oleic, axit linoleic. Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần a mol O₂ thu được 0,285 mol CO₂. Xà phòng hóa hoàn toàn m gam X bằng dung dịch NaOH vừa đủ được m₁ gam muối. Giá trị a và m₁ lần lượt là

   A. 0,8 và 8,82.           

   B. 0,4 và 4,32.                

   C. 0,4 và 4,56.                  

   D. 0,75 và 5,62.

Hướng dẫn

Triglixerit X chứa cả 3 gốc (C₁₇H₃₅COO)(C₁₇H₃₃COO)(C₁₇H₃₁COO)C₃H₅ = C₅₇H₁₀₄O₆

C₅₇H₁₀₄O₆ + 80O₂  → 57CO₂ + 52H₂O

    0,005        0,4           0,285

n_CO2 = 0,285 mol  → n_X = 0,005 mol

                             → n_O2 = 0,4mol

n_NaOH = 3n_X = 0,15 mol  → n_glixerol = 0,05 mol

theo ĐLBTKL:

 m_muối = 0,005.884 + 0,015.40 – 0,005.92 = 4,56g

    → Đáp án: C

8. Hỗn hợp X gồm axit panmitic, axit stearic và triglixerit Y. Ðốt cháy hoàn toàn m gam X thu đuợc 1,56 mol CO₂  và 1,52 mol H₂O. Mặt khác, m gam X tác dụng vừa dủ với 0,09 mol NaOH trong dung dịch, thu duợc glixerol và dung dịch chỉ chứa a gam hỗn hợp muối natri panmitat, natri stearat. Giá trị của a là

   A. 25,86.   

   B. 26,40.    

   C. 27,70.   

   D. 27,30.

Hướng dẫn

Đặt x, y là số mol của 2 axit và triglixerit

x + 3y = 0,09 (1)

Axit panmitic (C₁₆H₃₂O₂) và axit stearic (C₁₈H₃₆O₂) có k = 1 (n_CO2 = n_H2O)

Triglixerit Y có k = 3

  n_Y = y = (n_H2O – n_CO2)/(1 – k) = 0,02 mol  → n_glixerol = 0,02 mol

  → x = 0,03 mol   → n_H2O = 0,03 mol

m_X = m_C + m_H + m_O (mà n_O = 2n_NaOH = 0,18 mol)

      = 1,56.12 + 1,52.2 + 0,18.16 = 24,64g

Theo ĐLBTKL:

 m_muối = 24,64 + 0,09.40 – 0,02.92 – 0,03.18 = 25,86g

  → Đáp án: A

9. Đốt cháy hoàn toàn 13,728 gam một triglixerit X cần vừa đủ 27,776 lít O₂ (đktc) thu được số mol CO₂ và số mol H₂O hơn kém nhau 0,064 mol. Mặt khác, hidro hóa hoàn toàn một lượng X cần 0,096 mol H₂ thu được m gam chất hữu cơ Y. Xà phòng hóa hoàn toàn m gam Y bằng dung dịch NaOH thu được dung dịch chứa a gam muối. Giá trị của a là

   A. 11,424. 

   B. 42,720.  

   C. 41,376. 

   D. 42,528.

Hướng dẫn

Gọi x, y là số mol CO₂ và H₂O  → x – y = 0,064 (1)

Theo ĐLBTKL: 44x + 18y = 13,728 + 27,776/22,4.32 (2)

Giải hệ (1) và (2)  → x = 0,88 mol và y = 0,816 mol

Theo ĐLBT nguyên tố O:

6n_A + 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O

 → n_A = 0,016 mol

Số C = 0,88/0,016 = 55

Số H = 0,816.2/0,016 = 102

 → CTPT của X là C₅₅H₁₀₂O₆

  → số pi = 5 (trong đó có 3pi -COO- và 2pi -CC-)

  →  n_{X khi td với H2} = 0,096/2 = 0,048 mol

Theo ĐLBT khối lượng

  → a = 0,048.858 + 3.0,048.40 + 0,096.2 – 0,048.92 = 42,72g

  → Đáp án: B

10. Đốt cháy hoàn toàn m gam triglixerit X cần vừa đủ 3,08 mol O₂, thu được CO₂ và 2 mol H₂O. Cho m gam X tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, thu được glixerol và 35,36 gam muối. Mặt khác, m gam X tác dụng tối đa với a mol Br₂ trong dung dịch. Giá trị của a là
   A. 0,2.                                    

   B. 0,24.                      

   C. 0,12.                      

   D. 0,16.

Hướng dẫn

Gọi x, y là số mol của X và CO₂

Theo ĐLBT nguyên tố O: 6x + 3,08.2 = 2y + 2

  → 6x – 2y = 4,16 (1)

Khối lượng X:

m = m_C + m_H + m_O

      = 12y + 2.2 + 16.6x

    = 96x +12y + 4

Khi cho X vào dung dịch NaOH vừa đủ thì n_NaOH = 3x và n_gli = x mol

Theo ĐLBTKL:

m_X + m_NaOH = m_muối + m_glixerol

96x + 12y + 4 + 3x.40 = 35,36 + 92x

124x + 12y = 31,36 (2)

Giải hệ (1), (2)  → x = 0,04 và y = 2,2

Gọi k là số pi hoặc vòng thì n_X = (n_H2O – n_CO2)/(1 – k)

 → k = 6

 → n_Br2 = n_X.(k - 3) = 0,12 mol

   → Đáp án: C

11. Thủy phân hoàn toàn triglixerit X trong dung dịch NaOH, thu được glixerol, natri stearat và natri oleat. Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần vừa đủ 3,22 mol O₂, thu được H₂O và 2,28 mol CO₂. Giá trị m là

   A. 32,24g.       

   B. 30,12g.       

   C. 35,64g.       

   D. 33,74g

Hướng dẫn

Cả 2 gốc axit này đều có 18C

 → Công thức chung của X là C₅₇H_xO₆ amol

n_CO2 = 57a = 2,28  → a = 0,04 mol

theo ĐLBT nguyên tố O:

6.0,04 + 3,22.2 = 2,28.2 + n_H2O

 → n_H2O = 2,12 mol

 → m = 2,28.12 + 2,12.2 + 0,04.16 = 32,24g.

  → Đáp án: A

Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng