Номер 2, страница 106 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

2. Напишите структурную формулу твёрдого жира, образованного только одной карбоновой кислотой и содержащего 51 атом углерода в молекуле.

Дано:

Твёрдый жир (триглицерид).
Образован одной карбоновой кислотой.
Общее число атомов углерода в молекуле жира $N_C = 51$.

Найти:

Структурная формула жира - ?

Решение:

Жиры, или триглицериды, являются сложными эфирами трёхатомного спирта глицерина и высших карбоновых кислот. По условию, жир образован только одной карбоновой кислотой, следовательно, он является простым триглицеридом, и все три ацильных остатка в его молекуле одинаковы.
Общая формула такого жира:
$ \begin{array}{l} \large CH_2-O-CO-R \\ \large | \\ \large CH-O-CO-R \\ \large | \\ \large CH_2-O-CO-R \end{array} $
где $R$ — углеводородный радикал карбоновой кислоты.

1. Найдём общее число атомов углерода, приходящееся на три кислотных остатка. Глицериновый остаток ($CH_2-CH-CH_2$) вносит в молекулу 3 атома углерода. Следовательно, на три кислотных остатка приходится:
$51 \text{ (всего C)} - 3 \text{ (C в глицерине)} = 48 \text{ атомов углерода.}$

2. Поскольку все три кислотных остатка одинаковы, найдём число атомов углерода в одном кислотном остатке. Кислотный остаток имеет формулу $-CO-R$.
$48 / 3 = 16 \text{ атомов углерода.}$

3. Определим формулу карбоновой кислоты. Исходная карбоновая кислота ($R-COOH$) содержит столько же атомов углерода, сколько и её остаток, то есть 16.
Условие, что жир является твёрдым, указывает на то, что он образован насыщенной (предельной) карбоновой кислотой. Общая формула насыщенных одноосновных карбоновых кислот — $C_nH_{2n+1}COOH$.
Общее число атомов углерода в такой кислоте равно $n + 1$.
Составляем уравнение:
$n + 1 = 16$
$n = 15$
Следовательно, формула кислоты — $C_{15}H_{31}COOH$. Это пальмитиновая кислота (гексадекановая кислота).

4. Запишем структурную формулу жира. Он представляет собой триглицерид пальмитиновой кислоты (трипальмитин), где радикал $R$ это $C_{15}H_{31}$, который можно представить как $-(CH_2)_{14}-CH_3$.
Структурная формула жира:

$ \begin{array}{l} \large CH_2 - O - CO - (CH_2)_{14} - CH_3 \\ \large | \\ \large CH - O - CO - (CH_2)_{14} - CH_3 \\ \large | \\ \large CH_2 - O - CO - (CH_2)_{14} - CH_3 \end{array} $

Ответ:

Структурная формула твёрдого жира, содержащего 51 атом углерода, — это формула трипальмитина:

$ \begin{array}{l} \large CH_2 - O - CO - (CH_2)_{14} - CH_3 \\ \large | \\ \large CH - O - CO - (CH_2)_{14} - CH_3 \\ \large | \\ \large CH_2 - O - CO - (CH_2)_{14} - CH_3 \end{array} $