Công thức bài toán đốt cháy chất béo hay nhất (có đáp án 2024) – Hoá học lớp 12

Công thức bài toán đốt cháy chất béo hay nhất – Hoá học lớp 12

Bài toán đốt cháy chất béo là một trong những dạng toán đặc trưng của chất béo. Bài viết dưới đây đưa ra các công thức để giúp các em học sinh giải bài toán đốt cháy chất béo một cách nhanh chóng và chính xác, đem lại kết quả cao trong học tập.

1. Công thức giải bài toán đốt cháy chất béo

Gọi công thức phân tử chung của chất béo là: C_nH_2n+2-2kO₆

Trong đó: k là độ bất bão hòa trong phân tử chất béo (gồm cả liên kết ở nhóm chức và gốc hiđrocacbon) (k ≥ 3)

C_nH_2n+2-2kO₆ + $\frac{3\mathrm{n}-\mathrm{k}-5}{2}$ O₂ $\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$ nCO₂ + (n +1 - k) H₂O

- Công thức tính số mol chất béo:

${\mathrm{n}}_{\mathrm{CB}}=\frac{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}-{\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}}{\mathrm{k}-1}$

- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho phản ứng cháy:

${\mathrm{m}}_{\mathrm{CB}}+{\mathrm{m}}_{{\mathrm{O}}_2}={\mathrm{m}}_{{\mathrm{CO}}_2}+{\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$

- Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố:

+) ${\mathrm{n}}_{\mathrm{CB}}=\frac{{\mathrm{n}}_{\mathrm{O}}}{6}$

+) ${\mathrm{n}}_{\mathrm{O}\left(\mathrm{CB}\right)}+2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2}=2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}+{\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$

$\to {\mathrm{n}}_{\mathrm{CB}}=\frac{2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}+{\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}-2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2}}{6}$

+) ${\mathrm{n}}_{\mathrm{C}}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}$; ${\mathrm{n}}_{\mathrm{H}}=2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$

+) Số nguyên tử C trong hợp chất béo = $\frac{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}}{{\mathrm{n}}_{\mathrm{CB}}}$

Ví dụ: Hỗn hợp X gồm 2 triglixerit no. Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần V lít oxi (đktc) thu được 34,272 lít 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 giải:

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}=1,53\mathrm{mol}$;

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}=1,47\mathrm{mol}$

Triglixerit no → Trong phân tử chứa 3 liên kết $\mathrm{\pi }$

→ k = 3

Áp dụng công thức

${\mathrm{n}}_{\mathrm{CB}}=\frac{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}-{\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}}{\mathrm{k}-1}=\frac{1,53-1,47}{3-1}=0,03\mathrm{mol}$

n_{O (trong chất béo)} = 6.n_CB = 6.0,03 = 0,18 mol

Bảo toàn nguyên tố O

${\mathrm{n}}_{\mathrm{O}\left(\mathrm{CB}\right)}+2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2}=2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}+{\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$

→ 0,18 + 2.= 2.1,53 + 1,47

→ ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2}=2,175\mathrm{mol}$

→ ${\mathrm{V}}_{{\mathrm{O}}_2}=2,175.22,4=48,72\mathrm{lít}$

→ Đáp án A

2. Bạn nên biết:

- Công thức tính độ bất bão hòa k dựa vào CTPT của hợp chất hữu cơ chứa C, H, O

$\mathrm{k}=\frac{2.\mathrm{C}+2-\mathrm{H}}{2}$

Trong đó:

C là số Cacbon có trong hợp chất hữu cơ

H là số H có trong hợp chất hữu cơ.

- Chất béo (hay còn gọi triglixerit hay triaxylglixerol): là trieste của glixerol với các axit béo.

- Glixerol (hoặc glixerin): C₃H₅(OH)₃ (M = 92 g/mol)

3. Kiến thức mở rộng

- Bài toán đốt cháy chất béo thường đi kèm với thủy phân chất béo hoặc cộng H₂; Br₂ vào gốc không no.

- Bài toán phụ cho chất béo không no phản ứng với dung dịch Br₂ hoặc hiđro hóa (Ni, t^o)

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{Br}}_2}$_p/ư = (số liên kết $\mathrm{\pi }$_C=C). n_CB

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2}$_p/ư= (số liên kết $\mathrm{\pi }$_C=C). n_CB

- Bài toán phụ cho chất béo phản ứng với dung dịch NaOH (phản ứng xà phòng hóa).

n _{chất béo} = ${\mathrm{n}}_{\mathrm{glixerol}}=\frac{1}{3}.{\mathrm{n}}_{\mathrm{NaOH}}$_pư

m _{chất béo} + m_{NaOH pư} = m_muối + m _glixerol

4. Bài tập minh họa

Câu 1:

A. 0,7

B. 0,3

C. 0,5

D. 0,4

Hướng dẫn giải:

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}=5,7\mathrm{mol}$;

${\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}=5\mathrm{mol}$

Áp dụng công thức:

${\mathrm{n}}_{\mathrm{CB}}=\frac{{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}-{\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}}{\mathrm{k}-1}$

→$0,1=\frac{5,7-5}{\mathrm{k}-1}$→ k = 8

→ Có 8 liên kết trong đó 3 trong nhóm chức -COO- và 5 trong C=C

→ ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{Br}}_2}$= 5.n_CB = 5.0,1 = 0,5 mol

→ Đáp án C.

Câu 2:

A. 18,56g

B. 27,42g

C. 27,14g

D. 18,28g

Hướng dẫn giải:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

${\mathrm{m}}_{\mathrm{CB}}+{\mathrm{m}}_{{\mathrm{O}}_2}={\mathrm{m}}_{{\mathrm{CO}}_2}+{\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}$

→ 17,72 + 32.1,61 = ${\mathrm{m}}_{{\mathrm{CO}}_2}$ + 18.1,06

→ ${\mathrm{m}}_{{\mathrm{CO}}_2}=50,16\mathrm{gam}$

→ ${\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}=1,14\mathrm{mol}$

$\to {\mathrm{n}}_{\mathrm{CB}}=\frac{2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}+{\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}-2{\mathrm{n}}_{{\mathrm{O}}_2}}{6}=\frac{2.1,14+1,06-2.1,61}{6}=0,02\mathrm{mol}$

→ M_CB = 886 (g/mol)

Ứng với 26,58 gam chất béo: n_CB = $\frac{26,58}{886}$ = 0,03 mol

${\mathrm{n}}_{\mathrm{glixerol}}={\mathrm{n}}_{\mathrm{CB}}=0,03\mathrm{mol};{\mathrm{n}}_{\mathrm{NaOH}}=3{\mathrm{n}}_{\mathrm{CB}}=0,09\mathrm{mol}$

Áp dụng ĐLBTKL:

m _CB + m _{NaOH pư} = m _muối + m _glixerol

→ 26,58 + 40.0,09 = m _muối + 92. 0,03

→ m _muối = 27,42 gam

→ Đáp án B.