Lời giải bài tập Hóa học lớp 12 Bài 1: Ester – Lipid sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết sẽ giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập môn Hóa học 12. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Hóa học 12 Bài 1: Ester – Lipid

Mở đầu trang 5 Hóa học 12: Triglyceride (chất béo) thuộc loại ester, là một loại lipid có trong cơ thể người. Nếu hàm lượng triglyceride trong máu cao hơn mức bình thường có thể dẫn đến tăng nguy cơ bị xơ vữa động mạch, nhồi máu cơ tim, mỡ máu, gan nhiễm mỡ, đột quy,...

Ester là gì? Lipid là gì? Chúng có những tính chất cơ bản và ứng dụng nào?

Lời giải:

1) Ester

- Khi thay nhóm OH trong nhóm carboxyl của carboxylic acid bằng nhóm OR' thì được ester. Trong đó, R' là gốc hydrocarbon. Ví dụ: methyl fomate (HCOOCH₃).

- Tính chất vật lí:

+ Ester có nhiệt độ sôi thấp hơn nhiệt độ sôi của carboxylic acid và alcohol có cùng số nguyên tử carbon hoặc có khối lượng phân tử tương đương.

+ Ester là những chất lỏng hoặc rắn ở điểu kiện thường, hầu hết nhẹ hơn nước, thường ít tan trong nước. Một số ester có mùi thơm của hoa, quả chín.

- Tính chất hóa học: Phản ứng hoá học đặc trưng của ester là phản ứng thuỷ phân.

+ Phản ứng thuỷ phân ester trong môi trường acid như HCl, H₂SO₄,...

+ Ester cũng bị thuỷ phân khi đun nóng với dung dịch kiềm như NaOH, KOH,...

- Ứng dụng: Nhiều ester được dùng làm dung môi, methyl methacrylate dùng để sản xuất răng giả, kính áp tròng, xi măng sinh học trong chấn thương chỉnh hình,... một số ester được dùng làm hương liệu trong công nghiệp thực phẩm, mĩ phẩm,...

2) Lipid

- Lipid bao gồm chất béo, sáp, steroid, phospholipid,... Chất béo là triester của glycerol với các acid béo.

- Tính chất vật lí:

+ Chất béo đều nhẹ hơn nước, không tan trong nước nhưng tan trong các dung môi không phân cực như benzene, ether,... Do có khối lượng phân tử lớn nên chất béo thường có nhiệt độ sôi cao.

+ Ở nhiệt độ thường, chất béo chứa nhiều gốc acid béo không no thường ở thể lỏng (có nhiều trong dấu thực vật), chất béo chứa nhiều gốc acid béo no thường ở thể rắn (có nhiều trong mỡ động vật).

- Tính chất hóa học:

+ Phản ứng hóa học đặc trưng của chất béo là phản ứng thủy phân.

+ Chất béo chứa gốc acid béo không no có phản ứng hydrogen hóa và bị oxi hóa chậm bởi oxygen trong không khí.

- Ứng dụng: Trong cơ thể chất béo là nguồn cung cấp và dự trữ năng lượng.

Câu hỏi 1 trang 5 Hóa học 12: Em hãy xác định gốc R' trong các ester ở Ví dụ 1.

Lời giải:

Câu hỏi 2 trang 6 Hóa học 12: Carboxylic acid và alcohol nào đã tạo ra ester CH₃COOC₂H₅?

Lời giải:

Ester CH₃COOC₂H₅ được tạo bởi acetic acid (CH₃COOH) và ethanol (C₂H₅OH).

Câu hỏi 3 trang 6 Hóa học 12: Isopropyl formate là một ester có trong cà phê Arabica (còn gọi là cà phê chè). Viết công thức cấu tạo của isopropyl formate.

Lời giải:

Câu hỏi 4 trang 6 Hóa học 12: Viết công thức cấu tạo và gọi tên các ester có cùng công thức phân tử C₄H₈O₂.

Lời giải:

Các ester có cùng công thức phân tử C₄H₈O₂:

Câu hỏi 5 trang 6 Hóa học 12: Sắp xếp theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi của các chất sau: methyl formate, acetic acid và ethyl alcohol.

Lời giải:

Các chất trên đều có khối lượng phân tử tương đương, do đó nhiệt độ sôi của các chất được xếp theo chiều tăng dần: methyl formate, ethyl alcohol, acetic acid.

Câu hỏi 6 trang 7 Hóa học 12: Hãy nêu một số đặc điểm khác nhau của phản ứng thuỷ phân ester trong môi trường acid và phản ứng xà phóng hoá ester.

Lời giải:

Một số đặc điểm khác nhau của phản ứng thuỷ phân ester trong môi trường acid và phản ứng xà phóng hoá ester:

	Thuỷ phân ester trong môi trường acid	Phản ứng xà phóng hoá ester
Phương trình tổng quát
Môi trường phản ứng	Acid	Base
Chiều phản ứng	Phản ứng thuận nghịch	Phản ứng một chiều
Sản phẩm	Carboylic acid và alcohol	Muối của carboxylic acid và alcohol

Câu hỏi 7 trang 7 Hóa học 12: Em hãy cho biết vai trò của dung dịch H₂SO₄ đặc trong phản ứng ester hoá.

Lời giải:

Sulfuric acid đặc trong phản ứng ester hóa đảm nhận hai vai trò:

+ Chất xúc tác, giúp phản ứng diễn ra nhanh hơn.

+ Hút nước làm cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận, tăng hiệu suất tạo ester.

Câu hỏi 8 trang 8 Hóa học 12: Quan sát Bảng 1.2, hãy nhận xét đặc điểm cấu tạo của acid béo.

Lời giải:

Acid béo là carboxylic acid đơn chức. Hầu hết chúng có mạch carbon dài (thường từ 12 đến 24 nguyên tử carbon), không phân nhánh và có số nguyên tử carbon chẵn. Gốc hydrocarbon trong phân tử acid béo có thể là gốc no (acid béo bão hoà) hoặc không no chứa một hay nhiều liên kết đôi >C=C< (acid béo không bão hoà).

Câu hỏi 9 trang 8 Hóa học 12: Acid béo nào trong Bảng 1.2 thuộc nhóm omega-6?

Lời giải:

Linoleic acid trong Bảng 1.2 thuộc nhóm omega-6.

Câu hỏi 10 trang 8 Hóa học 12: Giải thích vì sao các chất béo không tan trong nước.

Lời giải:

Ở phân tử chất béo, các gốc hydrocarbon rất dài và không phân cực, chiếm hầu hết thể tích phân tử. Vì vậy chất béo không tan trong nước (dung môi phân cực) mà tan trong dung môi hữu cơ không phân cực.

Luyện tập trang 9 Hóa học 12: Chất hữu cơ G được dùng phổ biến trong lĩnh vực mĩ phẩm và phụ gia thực phẩm. Khi thủy phân hoàn toàn bất kì chất béo nào đều thu được G. Xác định chất G.

Lời giải:

Vì chất béo là triester của glycerol vớỉ các acid béo nên khi thủy phân chất béo ta đều thu được glycerol. Do đó G là glycerol.

Bài tập

Bài 1 trang 10 Hóa học 12: Có bao nhiêu ester có công thức phân tử C₃H₆O₂?

A. 2.                              B. 3.

C. 4.                              D. 5.

Lời giải:

Các ester có công thức phân tử C₃H₆O₂:

→ Chọn A.

Bài 2 trang 10 Hóa học 12: Chất X có công thức phân tử C₄H₈O₂. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH đun nóng, thu được chất Y có công thức phân tử C₃H₅O₂Na. X có công thức cấu tạo là

A. HCOOCH₂CH₂CH₃.   

B. HCOOCH(CH₃)₂.

C. CH₃COOC₂H₅.     

D. C₂H₅COOCH₃

Lời giải:

Chất X có công thức phân tử C₄H₈O₂ và phản ứng được với NaOH nên X có thể carboxylic acid hoặc ester.

Khi phản ứng với dung dịch NaOH đun nóng, thu được muối Y có công thức phân tử C₃H₅O₂Na (bị mất một C so với X) nên X chỉ có thể ester.

=> Công thức cấu tạo của Y: CH₃CH₂COONa.

=> Công thức cấu tạo của X: CH₃CH₂COOCH₃.

→ Chọn D.

Bài 3 trang 10 Hóa học 12: Hoàn thành các phương trình phản ứng theo sơ đổ (X, Y, Z, T, W là các hợp chất hữu cơ khác nhau; T chỉ chứa một loại nhóm chức)

Lời giải:

Lý thuyết Ester – Lipid

1. Ester

- Khái niệm: Khi thay nhóm OH trong nhóm carboxylic của carboxylic acid bằng nhóm OR’ thì được ester. Trong đó, R’ là gốc hydrocarbon.

- Đặc điểm cấu tạo và cách gọi tên ester

- Ester đơn chức có công thức chung là R – COO – R’, trong đó R là gốc hydrocarbon hoặc nguyên tử H, R’ là gốc hydrocarbon

- Quy tắc gọi tên ester đơn chức: Tên ester RCOOR’ = Tên gốc R’ + Tên gốc acid RCOO

Ví dụ: HCOOCH₃: methyl formate hay methyl methanoate

Tính chất vật lí của ester

- Do không có liên kết hydrogen giữa các phân tử, ester có nhiệt độ sôi thấp hơn nhiệt độ sôi của carboxylic acid hoặc alcohol có cùng số nguyên tử carbon hoặc có khối lượng phân tử tương đương

- Ester là những chất lỏng hoặc rắn ở điều kiện thường, hầu hết nhẹ hơn nước, thường ít tan trong nước. Một số ester có mùi thơm của hoa, quả chín như: ethyl butyrate có mùi dứa chín, isomayl acetate có mùi chuối chín,…

Tính chất hóa học của ester

- Phản ứng hóa học đặc trưng của ester là phản ứng thủy phân

- Phản ứng thủy phân ester trong môi trường acid như HCl, H₂SO₄,… thường là phản ứng thuận nghịch

Ví dụ: 

- Ester cũng bị thủy phân khi đun nóng với dung dịch kiềm như NaOH, KOH,… Phản ứng này được gọi là phản ứng xà phòng hóa.

Ví dụ: HCOOCH₃ + NaOH $\to$ HCOONa + CH₃OH

Điều chế và ứng dụng của ester

Các ester thường được điều chế bằng cách đun hỗn hợp gồm carboxylic acid và alcohol sử dụng H2SO4 đặc làm xúc tác.

Một số ester được điều chế bằng phương pháp khác. Chẳng hạn, trong công nghiệp, vinyl acetate được tổng hợp từ ethylene và acetic acid với sự có mặt của oxygen, sử dụng xúc tác palladium:

2. Chất béo

Khái niệm về lipid, chất béo, acid béo

- Lipid là những hợp chất hữu cơ có trong tế bào sống, không tan trong nước nhưng tan trong các dung môi khoong phân cực như ether, chloroform, carbon tetrachloride,…

- Lipid bao gồm chất béo, sáp, steroid, phospholipid,….

- Chất béo (triglyceride) là thành phần chính của mỡ động vật và dầu thực vật

- Chất béo là triester của glycerol với các acid béo

Công thức tổng quát của chất béo:

Một số acid béo thường gặp

Với acid béo không no, số thứ tự chỉ vị trí liên kết đôi đầu tiên tính từ đuôi CH₃ là n thì acid béo thuộc nhóm omega – n

Tìm hiểu tính chất vật lí và hóa học của chất béo

- Chất béo đều nhẹ hơn nước, khôngg tan trong nước nhưng tan trong các dung môi không phân cực như benzene, ether,… Do đó khối lượng phân tử nên chất béo thường có nhiệt độ cao.

- Ở nhiệt độ thường, chất béo chứa nhiều gốc acid béo không no thường ở thể lỏng (có nhiều trong dầu thực vật), chất béo chứa nhiều gốc acid béo no thường ở thể rắn (có nhiều trong mỡ động vật)

Chất béo cũng có phản ứng đặc trưng của ester là phản ứng thủy phân. Thủy phân chất béo trong môi trường kiềm, thu được sản phẩm gồm glycerol và các muối tương ứng của acid béo (thành phần chính của xà phòng).

Ví dụ:

Ứng dụng của chất béo và acid béo

Chất béo là thức ăn quan trọng của con người. Trong cơ thể, chất béo bị oxi hóa thành CO₂ và H₂O, giải phóng năng lượng cho cơ thể. Chất béo dư thừa được tích lũy vào các mô mỡ.

- Acid béo omega – 3 và omega – 6 đều có lợi cho sức khỏe tim mạch, ngăn ngừa các bệnh về tim, động mạch vành, trong đó - linolenic acid và linoleic acid là hai acid béo thiết yếu vì cơ thể không tự tổng hợp được mà phải lấy từ nguồn thực phẩm bên ngoài.

Sơ đồ tư duy Ester - Lipid

Xem thêm các bài giải bài tập Hóa Học lớp 12 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 1. Ester – Lipid

Bài 2. Xà phòng và chất giặt rửa

Bài 3. Glucose và fructose

Bài 4. Saccharose và maltose

Bài 5. Tinh bột và cellulose

Bài 6. Amine