Giải Hóa 12 bài 1 về ester và lipid giúp học sinh hiểu rõ hơn về cấu trúc, tính chất hóa học của các hợp chất này. Bài viết sau đây sẽ hướng dẫn chi tiết cách giải các bài tập liên quan để bạn nắm vững kiến thức.
Câu hỏi mở đầu
Một số ester như ethyl butyrate, benzyl acetate, linalyl acetate, geranyl acetate,… có mùi thơm nên được dùng làm hương liệu. Chất béo (thành phần chính của mỡ động vật và dầu thực vật) là thức ăn quan trọng của con người. Vậy ester và chất béo là gì? Chúng có tính chất vật lí và tính chất hoá học cơ bản nào?
Trả lời:
Ester:
- Khái niệm ester: Ester được hình thành khi nhóm -OH trong nhóm carboxyl (-COOH) của axit carboxylic bị thay thế bởi nhóm -OR’, trong đó R’ là gốc hydrocarbon.
- Một số tính chất vật lý của ester: Thường nhẹ hơn nước, ít tan trong nước, có nhiệt độ sôi thấp và mang mùi đặc trưng.
- Tính chất hóa học cơ bản của ester: Ester có thể bị thủy phân trong môi trường axit hoặc môi trường kiềm.
Chất béo:
- Khái niệm chất béo: Chất béo được định nghĩa là triester (ester ba chức) của glycerol với axit béo, còn được gọi là triglyceride.
- Một số tính chất vật lý của chất béo: Ở điều kiện bình thường, chất béo có thể tồn tại dưới dạng lỏng hoặc rắn; chúng nhẹ hơn nước và không tan trong nước, nhưng dễ hòa tan trong các dung môi hữu cơ ít phân cực hoặc không phân cực.
- Tính chất hóa học cơ bản của chất béo: Chất béo tham gia vào phản ứng thủy phân, và bên cạnh đó, chúng còn có thể phản ứng với hydrogen hoặc bị oxi hóa bởi oxy trong không khí.
Câu hỏi phần Ester
Câu hỏi hoạt động trang 6
Tìm hiểu về đặc điểm chung của ester. Nhiều ester có trong tự nhiên là nguyên liệu để sản xuất hương liệu, mĩ phẩm. Hãy nhận xét đặc điểm chung về cấu tạo của các ester dưới đây:
Công thức cấu tạo của một số ester trong tự nhiên
Trả lời:
Các ester ở hình trên đều có dạng: RCOOR’ trong đó R và R’ là các gốc hydrocarbon.
Câu hỏi 1 trang 7 Hóa 12
Viết công thức cấu tạo và gọi tên các đồng phân ester có công thức phân tử \(\text{C}_4\text{H}_8\text{O}_2\)
Trả lời:
\(\text{HCOOCH}_2\text{CH}_2\text{CH}_3\): propyl formate;
\(\text{HCOOCH(CH}_3)_2\): isopropyl formate;
\(\text{CH}_3\text{COOCH}_2\text{CH}_3\): ethyl acetate;
\(\text{CH}_3\text{CH}_2\text{COOCH}_3\): methyl propionate.
Câu hỏi 2 Giải bài tập Hóa 12 bài 1 Kết nối tri thức
Viết công thức cấu tạo của các ester có tên gọi sau đây:
- a) methyl formate;
- b) isopropyl acetate;
- c) ethyl propionate;
- d) methyl butyrate.
Trả lời:
- \(\text{HCOOCH}_3\)
- \(\text{CH}_3\text{COOCH(CH}_3)_2\)
- \(\text{CH}_3\text{CH}_2\text{COOCH}_2\text{CH}_3\)
- \(\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{COOCH}_3\)
Hoạt động trang 7 Hóa học 12 bài 1
Tại sao trong số các hợp chất hữu cơ có phân tử khối tương đương dưới đây, ester lại có nhiệt độ sôi thấp nhất?
Trả lời:
Các phân tử ester không tạo được liên kết hydrogen với nhau nên nhiệt độ sôi của các ester thấp hơn nhiều so với alcohol và carboxylic acid có phân tử khối tương đương.
Câu hỏi 3 Hướng dẫn giải Hóa 12 bài 1
Cho ba hợp chất butan – 1 – ol, propanoic acid, methyl acetate và các giá trị nhiệt độ sôi không theo thứ tự là: \(57^{\circ}\text{C}\); \(118^{\circ}\text{C}\); \(141^{\circ}\text{C}\). Em hãy gán cho mỗi chất một giá trị nhiệt độ sôi thích hợp.
Trả lời:
Các phân tử ester không thể hình thành liên kết hydrogen với nhau, do đó nhiệt độ sôi của chúng thấp hơn đáng kể so với alcohol và acid carboxylic có cùng phân tử khối.
Hơn nữa, liên kết hydrogen giữa các phân tử acid carboxylic bền vững hơn so với liên kết hydrogen giữa các phân tử alcohol.
Thứ tự nhiệt độ sôi của các chất được sắp xếp như sau:
| Chất | butan – 1 – ol | propanoic acid | methyl acetate |
| Nhiệt độ sôi (oC) | 118 | 141 | 57 |
Câu hỏi hoạt động trang 8 Hóa 12
Phản ứng thuỷ phân ester đã được tiến hành như sau:
– Cho vào hai ống nghiệm (1) và (2) mỗi ống khoảng 1,0 mL ethyl acetate.
– Thêm khoảng 2 mL dung dịch H2SO4 20% vào ống nghiệm (1) và khoảng 2 mL dung dịch NaOH 30% vào ống nghiệm (2). Quan sát thấy chất lỏng trong cả hai ống nghiệm tách thành hai lớp.
– Đun cách thuỷ ống nghiệm (1) và (2) trong cốc thuỷ tinh ở nhiệt độ 60 – 70 °C. Sau một thời gian, quan sát thấy:
Ống nghiệm (1): thể tích lớp chất lỏng phía trên giảm.
Ống nghiệm (2): tạo thành hỗn hợp đồng nhất.
Thực hiện các yêu cầu sau:
- Tại sao ban đầu chất lỏng trong cả hai ống nghiệm lại tách thành hai lớp? Ester thuộc lớp nào?
- Phản ứng thuỷ phân ester trong môi trường acid hay môi trường kiềm xảy ra tốt hơn?
Trả lời:
- Do ethyl acetate là chất không phân cực, ít tan trong nước nên tách lớp với dung dịch nước. Ester nằm ở lớp trên vì khối lượng riêng của nó nhỏ hơn nước.
- Phản ứng thủy phân ester trong môi trường kiềm xảy ra tốt hơn, thể hiện qua việc hỗn hợp trong ống nghiệm kiềm (NaOH) trở nên đồng nhất, trong khi ống nghiệm acid (H₂SO₄) chỉ giảm thể tích lớp ester.
Câu hỏi 4 trang 9 Hóa 12 Sách mới
Em hãy so sánh điểm giống nhau và khác nhau của phản ứng thuỷ phân ester \(\text{CH}_3\text{COOCH}_3\) trong môi trường acid và môi trường base.
Trả lời:
– Điểm giống nhau: đều là phản ứng thuỷ phân, sản phẩm thu được đều có \(\text{CH}_3\text{OH}\).
– Điểm khác nhau:
+ Phản ứng thuỷ phân ester \(\text{CH}_3\text{COOCH}_3\) trong môi trường acid là phản ứng thuận nghịch:
Phản ứng thuỷ phân ester CH3COOCH3 trong môi trường acid
+ Phản ứng thuỷ phân ester \(\text{CH}_3\text{COOCH}_3\) trong môi trường kiềm là phản ứng một chiều:
Phản ứng thuỷ phân ester CH3COOCH3 trong môi trường kiềm
Câu hỏi 5 Giải Hóa 12 trang 9
Hoàn thành phương trình hoá học của các phản ứng sau:
- a) \(\text{CH}_3\text{COOC}_2\text{H}_5 + \text{H}_2\text{O}\) (trong dung dịch \(\text{H}_2\text{SO}_4\), đun nóng).
- b) \(\text{HCOOCH}_3\) + NaOH (dung dịch, đun nóng).
Trả lời:
Phương trình hoá học của các phản ứng
Câu hỏi 6 bài tập trang 9 Hóa học 12
Propyl ethanoate là ester có mùi đặc trưng của quả lê, còn methyl butanoate là ester có mùi đặc trưng của quả táo.
a. Viết công thức cấu tạo của propyl ethanoate và methyl butanoate.
b. Viết phương trình hoá học của phản ứng thuỷ phân propyl ethanoate và methyl butanoate trong môi trường acid và môi trường base.
Trả lời:
a. Công thức cấu tạo của propyl ethanoate: \(\text{CH}_3\text{COOCH}_2\text{CH}_2\text{CH}_3\)
Công thức cấu tạo của methyl butanoate: \(\text{CH}_3\text{CH}_2\text{CH}_2\text{COOCH}_3\)
b. Thuỷ phân propyl ethanoate:
Thuỷ phân propyl ethanoate
Thuỷ phân methyl butanoate:
Thuỷ phân methyl butanoate
Câu hỏi 7 trang 9 Hóa học 12: Isoamyl acetate có mùi thơm đặc trưng của chuối chín nên còn được gọi là dầu chuối. Khi đun nóng hỗn hợp gồm 16,2 g acetic acid và 15,2 g isoamyl alcohol (\((\text{CH}_3)_2\text{CHCH}_2\text{CH}_2\text{OH}\)) với xúc tác là \(\text{H}_2\text{SO}_4\) đặc, thu được 14,16 gam dầu chuối. Tính hiệu suất của phản ứng điều chế dầu chuối trên.
Phản ứng hoá học
Giả sử H = 100% thì alcohol hết trước nên số mol ester thu được theo lý thuyết tính theo số mol alcohol.
Hiệu suất của phản ứng là:
Hiệu suất của phản ứng điều chế dầu chuối
Hoạt động trang 10 Hóa học 12
Em hãy tìm hiểu và trình bày về ứng dụng của một ester mà em biết
Trả lời:
Isoamyl acetate, còn được gọi là dầu chuối, là một hợp chất ester được tạo ra từ sự kết hợp giữa alcohol isoamylic và axit acetic. Với hương vị chuối đặc trưng, isoamyl acetate chủ yếu được sử dụng trong ngành thực phẩm như một chất tạo mùi. Chất này thường được thêm vào các món ăn ngọt để tăng thêm hương thơm và sự hấp dẫn cho món ăn. Trong ngành công nghiệp sơn, nó được sử dụng làm dung môi. Hơn nữa, do có mùi hương mạnh mẽ và ít độc hại, isoamyl acetate còn được áp dụng để kiểm tra hiệu quả của mặt nạ chống độc hoặc mặt nạ khí.
Trả lời câu hỏi phần Lipid
Câu hỏi 8 trang 11 Hóa học 12 Sách mới
Viết công thức cấu tạo của chất béo được tạo thành từ glycerol và palmitic acid
Trả lời:
Chất béo (triacylglycerol) được tạo thành từ glycerol và palmitic acid có công thức cấu tạo như sau:
Glycerol: \(\text{C}_3\text{H}_5(\text{OH})_3\), là một phân tử có ba nhóm hydroxyl (-OH).
Palmitic acid: \(\text{C}_{15}\text{H}_{31}\text{COOH}\), là một acid béo bão hòa.
Khi glycerol kết hợp với ba phân tử palmitic acid qua phản ứng ester hóa, ba nhóm hydroxyl (-OH) của glycerol sẽ liên kết với nhóm carboxyl (-COOH) của palmitic acid, tạo thành triacylglycerol và giải phóng ba phân tử nước (\(\text{H}_2\text{O}\)).
Công thức cấu tạo của triacylglycerol:
\((\text{C}_{15}\text{H}_{31}\text{COO})_3\text{C}_3\text{H}_5\)
Câu hỏi 9 trang 12 Hóa 12
Viết phương trình hoá học của phản ứng hydrogen hoá chất béo được tạo thành từ glycerol và linoleic acid.
Trả lời:
Phương trình hoá học của phản ứng hydrogen hoá chất béo
Câu hỏi hoạt động trang 12
Em hãy tìm hiểu và chỉ ra một số thực phẩm giàu acid béo omega-3 và omega-6
Trả lời:
Thực phẩm giàu omega-3:
Thực phẩm giàu omega-3
Hạt chia: Chứa nhiều ALA (axit alpha-linolenic), một loại omega-3 thực vật.
Hạt lanh: Là nguồn omega-3 thực vật tốt, đặc biệt là ALA.
Quả óc chó: Cung cấp nhiều omega-3 thực vật.
Dầu cá: Là nguồn bổ sung omega-3 phổ biến.
Thực phẩm giàu omega-6:
Thực phẩm giàu omega-6
Dầu thực vật: Dầu đậu nành, dầu hướng dương, dầu ngô là nguồn cung cấp nhiều omega-6.
Hạt hướng dương: Chứa lượng lớn omega-6.
Dầu cây rum: Cung cấp một lượng lớn omega-6, đặc biệt là axit linoleic.
Hạt bí ngô: Là nguồn thực phẩm tốt cung cấp omega-6.
Đậu phộng: Có hàm lượng omega-6 cao, thường xuất hiện trong các loại dầu và bơ đậu phộng.
Trả lời câu hỏi em có thể trang 13 Hóa 12
Giải thích được mùi hương đặc trưng của một số loài hoa, trái cây
Biết một số cách lựa chọn và sử dụng chất béo phù hợp trong chế độ ăn uống để đảm bảo sức khoẻ.
Trả lời:
Mùi hương đặc trưng của hoa và trái cây đến từ các hợp chất hữu cơ bay hơi, thường là ester, aldehyde, terpene và các hợp chất thơm khác. Những hợp chất này dễ bay hơi và có khả năng kích thích các tế bào thần kinh khứu giác, tạo ra cảm giác mùi hương.
Hoa hồng: Mùi thơm đặc trưng do các hợp chất như phenylethyl alcohol và geraniol.
Hoa oải hương: Chứa nhiều linalool và linalyl acetate, tạo mùi hương dễ chịu và thư giãn.
Một số cách lựa chọn và sử dụng chất béo phù hợp trong chế độ ăn uống để đảm bảo sức khoẻ:
Chọn chất béo không bão hòa
Ưu tiên thực phẩm giàu omega-3
Hạn chế chất béo bão hòa
Tránh chất béo chuyển hóa
Sử dụng dầu thực vật thay vì mỡ động vật
Hy vọng qua bài hướng dẫn giải Hóa 12 bài 1 đã giúp bạn hiểu rõ hơn về ester và lipid, cũng như những ứng dụng của chúng trong thực tiễn. Kiến thức này không chỉ cần thiết cho việc học mà còn giúp bạn nhận thức rõ hơn về các sản phẩm xung quanh trong cuộc sống hàng ngày.
<<Xem thêm>> Amino acid là gì? Đặc điểm cấu tạo và tính chất – Hoá học 12
Tác giả:
thaovy
Chào các bạn! Mình là Thảo Vy - Sinh viên K28 - Đại học Sư phạm Hà Nội. Với nhiều năm kinh nghiệm giảng dạy, chuyên môn vững vàng, phương pháp sư phạm hiện đại và nhiệt huyết làm nghề hy vọng sẽ giúp các em đạt kết quả tốt nhất.
