Một số dạng bài tập xác định chỉ số acid, chỉ số ester hóa và chỉ số xà phòng hóa của chất béo

Tổng hợp một số dạng bài tập xác định chỉ số acid, chỉ số ester hóa và chỉ số xà phòng hóa của chất béo - Hóa học 12 I. Phương pháp xác địn...

Tổng hợp một số dạng bài tập xác định chỉ số acid, chỉ số ester hóa và chỉ số xà phòng hóa của chất béo - Hóa học 12

I. Phương pháp xác định chỉ số xà phòng hóa của chất béo

Chất béo gồm 2 thành phần chính là: triglixerit và axit béo tự do.

RCOOH + KOH → RCOOK + H2O (1)

(RCOO)3C3H5 + KOH → 3RCOOK + C3H5(OH)3 (2)

- Chỉ số axit của chất béo: Số mg KOH dùng để trung hòa lượng axit tự do trong 1 gam chất béo.

- Chỉ số este hóa: Số mg KOH cần dùng để xà phòng hóa hoàn toàn các glixerit trong 1 g chất béo

- Chỉ số xà phòng của chất béo: Số mg KOH cần để xà phòng hóa triglixerit (tức chất béo) và trung hòa axit béo tự do trong gam chất béo.

Chỉ số xà phòng hóa =

Chỉ số xà phòng hóa = chỉ số axit + chỉ số este hóa

- Chỉ số iot: là số gam iot có thể cộng vào liên kết bội trong mạch C của 100 gam lipit. Chỉ số này dùng để đánh giá mức độ không no của lipit.

II. Ví dụ minh họa xác định chỉ số xà phòng hóa của chất béo

Ví dụ 1: Để trung hòa lượng axit béo tự do có trong 14gam một mẩu chất béo cần 15ml dung dịch KOH 0,1M. Chỉ số axit của mẩu chất béo trên là:

A. 6,0

B. 7,2

C. 4,8

D. 5,5

Hướng dẫn giải chi tiết

Theo định nghĩa: chỉ số axit của chất béo là số miligam KOH cần dùng để trung hòa hết các axit béo tự do có trong 1 gam chất béo.

Ta có: mKOH= 0,015 . 0,1 . 56000 = 84 (mg)

⇒ Chỉ số axit là: 84/14 = 6

Ví dụ 2: Để tác dụng hết với 100 gam lipit có chỉ số axit bằng 7 phải dùng 17,92 gam KOH. Khối lượng muối thu được là:

A. 108,265 g

B. 170g

C. 82,265g

D. 107,57g

Hướng dẫn giải chi tiết

Ta có: mKOH cần dùng = 7. 100 = 700 mg = 0,7 (gam)

⇒ nKOH= 0,7/56 = 0,0125 (mol)

nKOH phản ứng với lipit = 17,92/56 – 0,0125 = 0,3075 (mol)

Vậy mmuối= 100 + mKOH- mH2O- mglixerol= 100 + 17,92 – 0,0125 . 18 – 0,3075/3 . 92 = 108, 265 (gam)

Ví dụ 3: Hãy tính khối lượng NaOH cần dùng để trung hòa axit tự do có trong 5 gam chất béo với chỉ số axit bằng 7.

Hướng dẫn giải chi tiết

Theo định nghĩa, chỉ số axit của chất béo bằng 7 nghĩa là muốn trung hòa lượng axit béo tự do trong 1 gam chất béo phải dùng 7 mg KOH.

Vậy muốn trung hòa axit béo tự do trong 5 gam chất béo có chỉ số 7 thì phải dùng 5 .7 = 35 mg KOH, hay Dạng bài tập xác định chỉ số xà phòng hóa của chất béo mol KOH

⇒ nNaOH= nOH- =  (0,035/56) mol

⇒ mNaOH= (0,035/56) .40 = 25 mg = 0,025 g/5g chất béo

Ví dụ 4. Khi thủy phân a gam este X thu được 0,92 gam glixerol, 3,02 gam natri linoleat C17H31COONa và m gam muối của natri oleat C17H33COONa. Giá trị a, m lần lượt là:

A. 6,08 gam và 8,82 gam

B. 8,06 gam và 8,28 gam

C. 8,82 gam và 6,08 gam

D. 8,16 gam và 8,86 gam

Hướng dẫn giải 

PTHH tổng quát: (RCOO)3C3H5 + 3NaOH → 3RCOONa + C3H5(OH)3

Theo tỉ lệ phản ứng ⇒ nmuối = nNaOH = 3. nglixerol = 3. 0,01 = 0,03 mol

⇒n(C17H33COONa) = 0,03 – 0,01 = 0,02 mol

⇒ m = m(C17H33COONa) = 0,02. 304 = 6,08(g)

mNaOH= 0,03. 40 = 1,2 g

BTKL ⇒ a = meste= mMuối + mglixerol - mNaOH = 6,08 + 3,02 + 0,92 - 1,2 = 8,82g

III. Bài tập vận dụng xác định chỉ số xà phòng hóa của chất béo

Câu 1. Để xà phòng hóa hoàn toàn 2,52 gam một lipit cần dùng 90ml dung dịch NaOH 0,1M. Chỉ số xà phòng của lipit là:

A. 210

B. 150

C. 187

D. 200

hướng dẫn giải chi tiết

Ta có: nKOH= nNaOH= 0,09 . 0,1 = 0,009 (mol)

⇒ mKOH= 0,009 . 56 = 0,504 (gam) = 504 (mg)

1 gam lipit cần: 5,04/2,52 = 200 (mg) KOH

Vậy chỉ số xà phòng là 200

Câu 2. Khi trung hòa 2,8 gam chất béo cần 3 ml dung dịch KOH 0,1M. Tính chỉ số axit chủa chất béo đó.

A. 6

B. 5

C. 7

D. 8

hướng dẫn giải chi tiết

Ta có: nKOH= 0,1. 0,003 = 0,0003 mol

⇒ mKOH= 0,0003 . 56 = 0,0168 g = 16,8 mg

Vậy chỉ số axit = 16,8 / 2,8 = 6

Câu 3. Muốn trung hòa 5,6 gam một chất béo X đó cần 6ml dung dịch KOH 0,1M. Hãy tính chỉ số axit của chất béo X và tính lượng KOH cần trung hòa 4 gam chất béo có Y chỉ số axit bằng 7.

A. 5 và 14mg KOH

B. 4 và 26mg KOH

C. 3 và 56mg KOH

D. 6 và 28mg KOH

hướng dẫn giải chi tiết

Chỉ số axit = (0,006.0,1.56.1000)/5,6  = 6

Trung hòa 4g chất béo cần mKOH= 4.7 = 28 (mg)

Câu 4. Chỉ số iot của triolein có giá trị bằng bao nhiêu?

A. 26,0

B. 86,2

C. 82,3

D. 102,0

hướng dẫn giải chi tiết

Phản ứng: (C17H33COO)3C3H5 + 3I2 → (C17H33COOI2)3C3H5

⇒Chỉ số iot là: (3.254/884). 100 = 86,2

Câu 5. Số miligam KOH trung hòa hết lượng axit tự do và xà phòng của chất béo. Tính chỉ số xà phòng hóa của mẫu chất béo có chỉ số axit bằng 7 chứa tritearoylglixerol còn lẫn một lượng axit stearic.

A. 175

B. 168

C. 184

D. 158

hướng dẫn giải chi tiết

Khối lượng KOH trung hòa axit : 0,007 (gam)

nKOH= 0,007/56 = 0,125.10-3 (mol)

Khối lượng C17H35COOH trong 1 gam chất béo là:

0,125 . 10-3. 890 = 0,11125 g

Khối lượng tristearoyl glixerol trong 1 gam chất béo là: 0,8875 (gam)

⇒ n ≈ 0,001 mol ⇒ nKOH= 0,003 mol ⇒ mKOH= 0,168 g

⇒ Chỉ số xà phòng hóa là: 168 + 7 = 175.

Câu 6. Để xà phòng hóa 63 mg chất béo trung tính cần 10,08 mg NaOH. Xác định chỉ số xà phòng của chất béo đem dùng.

A. 112

B. 124

C. 224

D. 214

Hướng dẫn giải chi tiết

Câu 7. Để trung hòa hết lượng axit tự do có trong 5,6g chất béo người ta dùng hết 6ml dd KOH 0,1M. Chỉ số axit của chất béo là:

Hướng dẫn giải chi tiết

nKOH để trung hòa chất béo= 0,006 . 0,1 = 0,0006 mol

⇒ mKOH= 0,0006 . 56 = 0,0336 g = 33,6 mg

Chỉ số axit của chất béo X là: 33,6 / 5.6 = 6

Câu 8. Khi  xà phòng hóa 2,52g chất béo A cần 90ml dung dịch KOH 0,1M. Mặt khác, xà phòng hóa hoàn toàn 5,04g chất béo A thu được 0,53g glixerol. Tìm chỉ số axit và chỉ số xà phòng hóa.

Hướng dẫn giải chi tiết

Có: mKOH= 0,09.0,1.56.1000 = 504 mg

⇒ Chỉ số xà phòng hóa = 200 mg.

Phản ứng xà phòng hóa:

(RCOO)3C3H5 + 3KOH → C3H5(OH)3 + 3RCOOK

nKOH = 3.nglixerol= 3.(0,53/92) mol

⇒ Số miligam KOH cần để xà phòng hóa 1g chất béo là:

Chỉ số este của mẫu chất béo = chỉ số xà phòng hóa - chỉ số axit

⇒ chỉ số axit = chỉ số xà phòng hóa - chỉ số este = 200 - 192 = 8 mg

Câu 9.  Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai este đồng phân cần dùng 13,72 lít khí O2, thu được 11,76 lít khí CO2 và 9,45 gam H2O. Nếu cho m gam X tác dụng hết với 200 ml dung dịch NaOH 1M, cô cạn dung dịch sau phản ứng thì thu được 13,95 gam chất rắn khan, trong đó có a mol muối Y và b mol muối Z (My < Mz). Các thể tích khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Tỉ lệ a : b là

A. 2 : 3

B. 4 : 3

C. 3 : 2

D. 3 : 5

Hướng dẫn giải chi tiết

nCO2 = 11,76 /22,4 = 0,525 mol

nH2O = 9,45/18 = 0,525 mol

Từ nCO2 = nH2O => Este no, đơn chức có công thức chung CnH2nO2

Áp dụng bảo toàn nguyên tố Oxi ta có: nX = 0,175 => n = 3

=> Hai este là HCOOC2H5 a mol; CH3COOCH3 b mol.

Có a + b = 0,175 và 68a + 82b + 0,025.40 = 13,95

=> a = 0,1 mol ; b = 0,075 mol => a : b = 4 : 3

Câu 10.  Xà phòng hóa hoàn toàn 17,24 gam chất béo vừa cần đủ 0,06 mol NaOH. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được khối lượng xà phòng là

A. 17,80 gam

B. 18,24 gam

C. 16,68 gam

D. 18,38 gam

Hướng dẫn giải chi tiết 

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

0,06 → 0,02

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có

mlipit+ mNaOH= m xà phòng + mglixerol 

=> m xà phòng = 17,24 + 0,06.40 - 0,02.92 = 17,8 gam

Đáp án A