3xsports.ru

Спорт и красота
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Хим формула жира

Формула жира

Общая формула жиров

Природные жиры, как правило, являются смесью различных триглицеридов, а не индивидуальными веществами.

Схема образования типичного триглицерида:

Чаще всего в состав жиров входят остатки следующих кислот:

содержит 2 двойные связи

содержит 1 двойную связь

содержит 3 двойные связи

В состав триглицерида могут входить неодинаковые кислотные остатки (что характерно и для природных жиров). Пример молекулы триглицерида, слева – глицерин, справа – радикалы жирных кислот: пальмитиновой кислоты, олеиновой кислоты, альфа-линолевой кислоты.

Твердые жиры состоят в основном из триглицеридов, содержащих преимущественно остатки насыщенных (предельных, твердых) кислот, жидкие – из триглицеридов, содержащих преимущественно остатки непредельных (ненасыщенных, жидких) кислот.

Жидкие жиры можно превратить в твердые с помощью реакции гидрогенизации:

Для жиров, как сложных эфиров, характерна реакция гидролиза. В присутствии минеральных кислот гидролиз протекает с образованием глицерина и соответствующих карбоновых кислот (обратимый процесс). При участии щелочей гидролиз идет до конца, в этом случае образуются мыла – соли жирных кислот и щелочных металлов:

Примеры решения задач по теме «формула жира»

ЗаданиеОпределите, какая масса жира (трипальмитата глицерина), требуется для получения 100г туалетного мыла, если содержание пальмитата натрия в мыле составляет 83,4 %.
РешениеЗапишем уравнение реакции получения пальмитата натрия из трипальмитата глицерина:

Масса пальмитата натрия в мыле равна:

мыла

г

Найдем количество вещества пальмитата натрия:

моль

По уравнению реакции:

моль

Найдем массу трипальмитата глицерина (массу жира):

г

Ответ г
ЗаданиеНапишите, по крайней мере, две формулы жира, который имеет в составе молекулы 57 атомов углерода и вступает в реакцию с йодом в количественном соотношении 1:2. Молекула жира содержит остатки карбоновых кислот с четным числом углеродных атомов.
РешениеЗапишем общую формулу жиров:

где R, R’, R» – соответствующие углеводородные радикалы, которые содержат нечетное число атомов углерода, поскольку еще один атом углерода из кислотного остатка входит в состав карбонильной крупы.

Таким образом, число атомов углерода, которое приходится на долю трех углеводородных радикалов равно:

Примем, что каждый радикал содержит по атомов углерода.

Как известно из условия, одна молекула жира присоединяет две молекулы йода, следовательно, на три углеводородных радикала приходится либо две двойные связи, либо одна тройная.

Рассмотрим случай с двумя двойными связями. Если они расположены в одном радикале, то в состав жира будет входить остаток линолевой кислоты (R = С 17Н31) и два остатка стеариновой кислоты (R’ = R» = С17Н35). Если две двойные связи принадлежат разным радикалам, то в состав жира будут входить два остатка олеиновой кислоты (R = R’ = С17H33), а также один остаток стеариновой кислоты (R» = С17Н35).

Хим формула жира

Жиры — органические соединения, по строению являющиеся сложными эфирами трехатомного спирта глицерина и высших карбоновых (жирных) кислот.

К жирным кислотам (их формулы лучше выучить 😉 относятся:

  • Пальмитиновая — C15H31COOH (предельная)
  • Стеариновая — C17H35COOH (предельная)
  • Олеиновая — C17H33COOH (непредельная, 1 двойная связь в радикале)
  • Линолевая — C17H31COOH (непредельная, 2 двойные связи в радикале)
  • Линоленовая — C17H29COOH (непредельная, 3 двойные связи в радикале)
Растительные и животные жиры

Жиры образуются в организме растений и животных, служат запасным питательным веществом. В строении растительных и животных жиров есть некоторые важные отличия.

Заметьте, что растительные жиры чаще жидкие и в них входят преимущественно остатки непредельных жирных кислот, а животные жиры — твердые и содержат остатки предельных жирных кислот.

Номенклатура жиров

По систематической номенклатуре жиры принято называть триацилглицеринами. Названия жирам дают в зависимости от ацилов — остатков жирных кислот, входящих в их состав. Для формирования единого названия к остаткам кислот добавляют суффикс «оил».

В соответствии с тривиальной номенклатурой, жиры называют, добавляя окончание «ин» к названию кислоты и приставку, указывая, сколько гидроксогрупп в молекуле глицерина подверглось этерификации. В общем лучше 1 раз увидеть, чем 100 раз услышать 😉

Получение жиров

Жиры (по строению сложные эфиры) получаются в реакции этерификации, протекающей между трехатомным спиртом глицерином и высшими карбоновыми (жирными) кислотами.

В зависимости от того, какие именно кислоты участвуют в реакции, образуются различные жиры.

Химические свойства жиров
  • Гидрирование растительных жиров

В состав растительных жиров входят непредельные кислоты, которые поддаются гидрированию и превращаются в предельные. Таким путем в пищевой промышленности получают маргарин.

Как сложные эфиры, жиры способны вступать в реакцию гидролиза, который может быть кислотным и щелочным. В результате кислотного гидролиза образуется глицерин и исходные жирные кислоты, в результате щелочного гидролиза — глицерин и соли жирных кислот.

Реакция щелочного гидролиза жиров называется реакцией омыления, в результате получаются соли жирных кислот — мыла. Кислотный гидролиз протекает обратимо, щелочной — необратимо.

В состав твердого мыла входят соли Na, в состав жидкого — K.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

CHEMEGE.RU

Подготовка к ЕГЭ по химии и олимпиадам

Жиры – это сложные эфиры, образованные глицерином и высшими одноосновными карбоновыми кислотами (жирными кислотами).
.

Жиры образуются при взаимодействии глицерина и высших карбоновых кислот:

Предельные кислотыНепредельные кислоты
Масляная кислота С3Н7 -СООНОлеиновая кислота С 17 Н 33 СООН

(содержит одну двойную связь в радикале)

Пальмитиновая кислота С15Н31 — СООНЛинолевая кислота С 17 Н 31 СООН

(две двойные связи в радикале)

СН3-(СН2)4-СН = СН-СН2-СН = СН-СООН

Стеариновая кислота С 17 Н 35 — СООНЛиноленовая кислота С 17 Н 29 СООН

(три двойные связи в радикале)

СН3СН2СН=CHCH2CH=CHCH2CH=СН(СН2)4СООН

Номенклатура жиров

Общее название жиров – триацилглицерины (триглицериды).

Существует несколько способов назвать молекулу жира.

Например, жир, образованный тремя остатками стеариновой кислоты, будет иметь следующие названия:

Физические свойства жиров

Жиры растворимы в органических растворителях и нерастворимы в воде. С водой жиры не смешиваются.

Животные жиры — предельныеРастительные жиры (масла) — непредельные
Твёрдые, образованы предельными кислотами – стеариновой и пальмитиновой.

Все животные жиры, кроме рыбьего – твёрдые.

Жидкие, образованы непредельными кислотами – олеиновой, линолевой и другими.

Все растительные жиры, кроме пальмового масла – жидкие.

Химические свойства жиров

1. Гидролиз (омыление) жиров

Жиры подвергаются гидролизу в кислой или щелочной среде или под действием ферментов.

1.1. Кислотный гидролиз

Под действием кислот жиры гидролизуются до глицерина и карбоновых кислот, которых входили в молекулу жира.

Например, при гидролизе тристеарата глицерина в кислой среде образуется стеариновая кислота и глицерин

1.2. Щелочной гидролиз — омыление жиров

При щелочном гидролизе жиров образуется глицерин и соли карбоновых кислот, входивших в состав жира.

Например, при гидролизе тристеарата глицерина гидроксидом натрия образуется стеарат натрия .

2. Гидрирование (гидрогенизация) ненасыщенных жиров

Гидрогенизация жиров — это процесс присоединения водорода к остаткам непредельных кислот, входящих в состав жира.

При этом остатки непредельных кислот переходят в остатки предельных, жидкие растительные жиры превращаются в твёрдые (маргарин).

Например, триолеат глицерина при гидрировании превращается в тристеарат глицерина:

Количественной характеристикой степени ненасыщенности жиров служит йодное число, показывающее, какая масса йода может присоединиться по двойным связям к 100 г жира.

3. Мыло и синтетические моющие средства

При щелочном гидролизе жиров образуются мыла соли высших жирных кислот.

Стеарат натрия – твёрдое мыло.

Стеарат калия – жидкое мыло.

Моющая способность мыла зависит от жесткости воды. Оно хорошо мылится и стирает в мягкой воде, плохо стирает в жёсткой воде и совсем не стирает в морской воде, так как содержащие в ней ионы Ca 2+ и Mg 2+ дают с высшими кислотами нерастворимые в воде соли.

Например, тристеарат глицерина взаимодействует с сульфатом кальция

Поэтому наряду с мылом используют синтетические моющие средства.

Их производят из других веществ, например из алкилсульфатов — солей сложных эфиров высших спиртов и серной кислоты.

Спирт реагирует с серной кислотой с образованием алкилсульфата .

Далее алкилсульфат гидролизуется щелочью:

Эти соли содержат в молекуле от 12 до 14 углеродных атомов и обладают очень хорошими моющими свойствами. Кальциевые и магниевые соли этих веществ растворимы в воде, а потому такие мыла моют и в жесткой воде. Алкилсульфаты содержатся во многих стиральных порошках.

Химия: общая формула жиров

Каков состав и общая формула жиров? Начнем с того, что липиды играют важную роль в питании человека. Помимо энергетической функции, они также входят во все ткани нашего организма. Проанализируем особенности данного класса органических веществ.

Определение

Общая молекулярная формула жиров имеет следующий вид О = СН2О — С — R1 О- СНО — С — R2 О -СН2О — С — R3

С химической точки зрения этот класс органических веществ можно представить как производную трехатомного спирта глицерина и жирных карбоновых кислот.

В зависимости от того, какой спирт и кислота входят в состав липидов, существует их деление на три вида:

  • производные низших спиртов и карбоновых кислот (фруктовые);
  • соединения высших кислот и спиртов (воски);
  • производные глицерина и карбоновых кислот (жиры).

Общая формула молекулы жира подтверждает принадлежность этих соединений к органическим веществам.

Особенности соединений

В молекулах этих соединений располагается значительное количество гидрофобных группировок и радикалов, поэтому для них характерна гидрофобность, минимальная растворимость в воде, а также в разнообразных органических веществах.

Сложные эфиры, образованные спиртами и кислотами, являются летучими жидкостями, имеющими приятный фруктовый запах. Общая формула сложных эфиров, жиров схожа наличием карбонильных групп в молекулах.

Значение для организма

Жиры встречаются в пищевых продуктах значительно чаще и в большем количестве, чем иные представители класса липидов. В общей формуле сложных жиров, в зависимости от того, какими кислотами они образуются конкретно, радикалы отличаются между собой. Именно жиры представляют собой источник необходимой энергии в живом организме, к тому же принимают активное участие в пластических процессах. Именно в них растворяются многие биологически активные соединения: витамины А, D, Е, К, стерины, фосфолипиды.

Общая структурная формула жиров свидетельствует о том, что на свойства этих соединений влияет характер кислоты, имеющейся в их молекулах.

В жирах содержатся полиненасыщенные жирные кислоты, которые не могут синтезироваться в организме человека: арахидоновая, линоленовая, линолевая.

Классификация

Несмотря на то что есть общая формула жиров, существует деление этих соединений по происхождению: на животные и растительные виды.

Растительные жиры называют маслами. Общая формула соединений этой группы характеризуется наличием глицерина и остатками непредельных высших карбоновых кислот.

Масла подразделяют на жидкие и твердые. Среди представителей твердых жиров выделим пальмовое, кокосовое масла.

Общая формула жиров этой группы в качестве радикалов включает полиненасыщенные незаменимые кислоты, в результате чего эти соединения имеют особую пищевую ценность.

В зависимости от свойств жидкие жиры делят на группы:

  • невысыхающие (миндальное, оливковое масло);
  • полувысыхающие (хлопковое, подсолнечное масло);
  • высыхающие (маковое, конопляное, льняное масло).

Несмотря на отличия в физических и химических свойствах, общая формула жиров выглядит одинаково.

В растительных высыхающих маслах есть глицериды карбоновых кислот с несколькими непредельными (двойными) связями, а в процессе их окисления образуются прозрачные пленки.

Животные жиры получают из жировых тканей млекопитающих, а также из молока. Существует подразделение жиров на твердые и жидкие соединения. К твердым животным жирам относят бараний, говяжий, свиной жир, сливочное (коровье) масло. Эти вещества содержатся в соединительных тканях рыб и животных, количество жира в живых организмах зависит от пола, возраста, времени года.

Особенности химического состава жиров

Мы уже знаем, как выглядит общая формула жиров. Химия — это наука, благодаря которой удается выяснить строение веществ. Качественным анализом было установлено, что в составе растительных и животных липидов есть витамины, ароматические соединения, белки, фосфатиды, пигменты, стиролы, которые оказывают существенное влияние на свойства жиров.

На вкус и запах этих соединений виляют альдегиды, кетоны, которые образуются при их длительном хранении.

В организм человека любые жиры поступают вместе с продуктами питания. У каждого человека существует своя потребность в этих соединениях с учетом возраста, условий труда, климатических факторов. В среднем взрослый человек должен употреблять примерно 80-100 граммов жира: семьдесят процентов животного происхождения, тридцать процентов растительного типа.

В природе существует около семидесяти различных жирных карбоновых кислот, но самыми распространенными считают только пять из них:

  • пальмитиновую;
  • стеариновую;
  • олеиновую;
  • линолевую;
  • линоленовую.

Особенности физических свойств липидов

В зависимости от того, какая кислота входит в состав жира, температура плавления может иметь разное значение. При комнатной температуре липиды представлены в жидком, мазеобразном, твердом состоянии. В свином жире большее количественное содержание жирных полиненасыщенных кислот в сравнении с говяжьим.

В жирах различных рыб и растительных липидах велико содержание ненасыщенных карбоновых кислот.

Многие растительные жиры, богатые такими органическими кислотами, сохраняют жидкое агрегатное состояние даже при показателях температуры 0 °С и ниже.

В рыбьем жире процентное содержание ненасыщенных жирных кислот находится в диапазоне от 62 до 82 процентов, в результате он является жидкостью при комнатной температуре.

При охлаждении жидкие жиры загустевают. При повышении температуры твердые жиры превращаются в жидкости, так как в их составе есть различные триглицериды. Самой низкой температурой плавления обладают непредельные жирные кислоты, поскольку в их молекулах есть двойные (ненасыщенные) связи.

С повышением молекулярного веса жирных предельных кислот наблюдается увеличение их температуры плавления, снижается усвояемость соединений.

Классификация по усвоению организмом

По степени усвояемости все жиры подразделяют на три группы:

  1. Температура плавления менее 37 °С, процент усвояемости 97-98 %. К этой группе относятся растительные жидкие жиры, топленое свиное и гусиное сало, коровье молоко, жир рыб и птиц.
  2. Липиды с температурой выше 37 °С, которые усваиваются до 90 процентов. Среди представителей данной группы выделим жир крупного рогатого скота.
  3. Соединения с температурой плавления 50-60 °С, имеющие незначительную усвояемость организмом.

У растворов жиров кислая реакция среды. Эти соединения практически не растворимы в воде, но при наличии в ней белковых веществ способны образовывать стойкие эмульсии.

Именно это свойство позволяет получать на основе жиров майонез, маргарин, мази и кремы.

Жиры хорошо растворяются в органических соединениях: петролейном и серном эфирах, сероуглероде, хлороформе, бензине.

Химические показатели

Жиры способны претерпевать разные изменения, например, при длительном хранении наблюдается окислительная и гидролитическая порча липидов. Гидролитическое расщепление наблюдается при изготовлении и хранении жиросодержащих продуктов. При определенных условиях происходит взаимодействие жиров с водой (гидролиз), в результате которого образуются жирные карбоновые кислоты

Степень гидролиза определяется процентным содержанием свободных жирных кислот, которые ухудшают запах и вкус продукта. Процесс протекает в три стадии:

  • Сначала от исходной молекулы триглицерида отщепляется одна жирная кислота, получается диглицерид.
  • На второй стадии наблюдается отщепление еще одной молекулы жирной кислоты, в качестве продукта выступает моноглицерид.
  • На завершающем этапе гидролиза уходит последняя молекула жирной кислоты, продуктом взаимодействия является глицерин.

В качестве катализаторов (ускорителей) данного процесса выступают глицериды, образующиеся на первых двух стадиях.

Неферментативный вариант гидролиза жиров связан с количеством воды, которая является активным участником реакции.

Ферментативный гидролиз осуществляется с помощью липаз. Процесс существенно ускоряется при повышении температуры. В беконе, копченых колбасах, шпике происходит глубокий гидролиз, поэтому не рекомендуется длительное хранение этих пищевых продуктов.

Заключение

Липиды необходимы для полноценного функционирования организма. В зависимости от возраста, пола, климатических особенностей количество потребляемых жиров существенно варьируется. Среди распространенных вариантов порчи продуктов, содержащих жиры, выделим их окисление. Существует автоокисление и ферментативный процесс. В результате этих превращений изменяются вкусовые качества продуктов, снижается их пищевая ценность для организма.

Для того чтобы избежать подобных проблем, производители продуктов, в которых содержатся растительные и животные жиры, указывают рекомендуемые сроки их хранения. Общая химическая формула липидов свидетельствует о том, что данные органические соединения могут содержать предельные и непредельные высшие карбоновые кислоты, что существенно отражается на значимости жиров для организма. Жидкие жиры приносят человеческому организму гораздо больше пользы, чем твердые виды.

Читать еще:  Норма воды в день для человека формула
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector