Giải SGK Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 1: Ester – Lipid

Hoạt động mở đầu (trang 5) Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 1: 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 quỵ…

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

Trả lời:

- Khi thay thế nhóm -OH ở nhóm carboxyl (-COOH) của carboxyl acid bằng nhóm -OR’ thì được ester. Trong đó R’ là gốc hydrocarbon.

- Lipid là triester của glycerol với acid béo.

1. Ester

a. Mô tả khái niệm ester

Câu hỏi 1 (trang 6) Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 1: Em hãy xác định gốc R’ trong các ester ở Ví dụ 1.

Trả lời:

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

Từ ví dụ 1, ta thấy:

b. Trình bày đặc điểm cấu tạo và cách gọi tên ester

Câu hỏi 2 (trang 6) Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 1: Carboxylic acid và alcohol nào đã tạo ra ester CH₃COOC₂H₅?

Trả lời:

- Ester CH₃COOC₂H₅ được tạo ra từ acetic acid và ethylic alcohol.

Câu hỏi 3 (trang 6) Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 1: Isopropyl formate là một ester có trong cà phê Arabica (còn gọi là cà phê chè). Viết công thức cấu tạo của isopropyl formate.

Trả lời:

Isopropyl: −CH(CH₃)₂

Formate: HCOO−

 Công thức cấu tạo của isopropyl formate: HCOOCH(CH₃)₂.

c. Tìm hiểu tính chất vật lí của ester

Câu hỏi 4 (trang 6) Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 1: Viết công thức cấu tạo và gọi tên các ester có cùng công thức phân tử C₄H₈O₂.

Trả lời:

- H-COO-CH₂-CH₂-CH₃: propyl formate.

- H-COO-CH(CH₃)-CH₃: isopropyl formate.

- CH₃-COO-CH₂-CH₃: ethyl acetate.

- CH₃-CH₂-COO-CH₃: methyl propiomate.

Câu hỏi 5 (trang 6) Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 1: Sắp xếp theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi của các chất sau: methyl formate, acetic acid và ethyl alcohol.

Trả lời:

- 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.

d. Tìm hiểu tính chất hóa học của ester

Câu hỏi 6 (trang 7) Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 1: Hãy nêu một số đặc điểm khác nhau của phản ứng thuỷ phân ester trong môi trường acid và phản ứng xà phòng hoá ester.

Trả lời:

e. Điều chế và ứng dụng của ester

Câu hỏi 7 (trang 7) Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 1: Em hãy cho biết vai trò của dung dịch H₂SO₄ đặc trong phản ứng ester hóa.

Trả lời:

- Vai trò của dung dịch H₂SO₄ đặc trong phản ứng ester hóa là chất xúc tác, dùng để hút nước và làm tăng hiệu suất phản ứng.

2. Chất béo

a. Mô tả khái niệm về lipid, chất béo, acid béo

Câu hỏi 8 (trang 8) Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 1: Quan sát Bảng 1.2, hãy nhận xét đặc điểm cấu tạo của acid béo.

Trả lời:

- 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 12 Chân trời sáng tạo Bài 1: Acid béo nào trong Bảng 1.2 thuộc nhóm omega – 6?

Trả lời:

- Với acid béo không no, số thứ tự chỉ vị trí liên kết đôi đầu tiên tính từ đuôi CH₃ là 6 thì acid béo thuộc nhóm omega-6.

=> Vậy trong Bảng 1.2 linoleic acid (C₁₇H₃₁COOH) thuộc nhóm omega-6.

b. Tính chất vật lí và hóa học của chất béo

Câu hỏi 10 (trang 8) Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 1: Giải thích vì sao các chất béo không tan trong nước.

Trả lời:

- Ta thường thấy các chất phân cực dễ tan trong các dung môi phân cực như nước và các chất không phân cực thì ngược lại. Ở phân tử chất béo các chuỗi hydrocarbon dài và không phân cực chiếm hầu hết thể tích phân tử. Do vậy các chất béo không tan trong nước.

Luyện tập (trang 9) Hóa 12 Chân trời sáng tạo Bài 1: 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 tập 1: Có bao nhiêu ester có công thức phân tử C₃H₆O₂?

A. 2.

B. 3.

C. 4.

D. 5.

Đáp án đúng: A

- Ứng với công thức phân tử C₃H₆O₂ có hai đồng phân: HCOOCH₂CH₃ và CH₃COOCH₃.

Bài tập 2: 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

Đáp án đúng: D. 

Giải thích:

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.

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

Lời giải:

- Vì Y được tạo thành từ Z thông qua men giấm nên Z là C₂H₅OH và Y là CH₃COOH.

PTHH: C₂H₅OH + O₂ $\overset{mengiam}{\rightarrow}$ CH₃COOH + H₂O.

- X thủy phân trong môi trường acid tạo ra Y và Z nên X là CH₃COOC₂H₅.

PTHH: CH₃COOC₂H₅ + H₂O $\rightleftharpoons$ CH₃COOH + C₂H₅OH (H⁺, t^o).

- PTHH: C₂H₅OH + HCOOH $\rightleftharpoons$ HCOOC₂H₅ + H₂O (H₂SO₄ đặc, t^o).

Vậy W là HCOOC₂H₅.

3CH₃COOH + C₃H₅(OH)₃ $\rightleftharpoons$  (CH₃COO)₃C₃H₅ + 3H₂O (H₂SO₄ đặc, t^o).

Vậy T là (CH₃COO)₃C₃H₅.