Номер 87, страница 173 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

5.87. Запишите в общем виде уравнение горения триацилглицерида, образованного мононенасыщенными жирными кислотами.

Решение

Для того чтобы записать уравнение горения триацилглицерида, образованного мононенасыщенными жирными кислотами, в общем виде, необходимо выполнить следующие действия:

1. Определить общую формулу мононенасыщенной жирной кислоты.
Мононенасыщенные жирные кислоты — это карбоновые кислоты, содержащие одну двойную связь C=C в углеводородном радикале. Их общая формула $C_nH_{2n-2}O_2$, где $n$ — общее число атомов углерода в молекуле кислоты.

2. Вывести общую формулу триацилглицерида.
Триацилглицерид является сложным эфиром, образованным одной молекулой трехатомного спирта глицерина ($C_3H_8O_3$) и тремя молекулами жирных кислот. В ходе реакции этерификации отщепляются три молекулы воды ($3H_2O$). Для вывода общей формулы предположим, что триацилглицерид образован тремя одинаковыми остатками мононенасыщенной жирной кислоты.
Просуммируем атомы в исходных веществах: $C_3H_8O_3 + 3(C_nH_{2n-2}O_2)$.
- Атомов углерода (C): $3 + 3n = 3n+3$.
- Атомов водорода (H): $8 + 3(2n-2) = 8 + 6n - 6 = 6n+2$.
- Атомов кислорода (O): $3 + 3 \cdot 2 = 9$.
Теперь вычтем атомы трех молекул воды (6 атомов H и 3 атома O), чтобы найти состав молекулы триацилглицерида:
- Атомов углерода (C): $3n+3$.
- Атомов водорода (H): $(6n+2) - 6 = 6n-4$.
- Атомов кислорода (O): $9 - 3 = 6$.
Таким образом, общая формула триацилглицерида, образованного мононенасыщенными жирными кислотами, — $C_{3n+3}H_{6n-4}O_6$.

3. Составить и сбалансировать уравнение реакции горения.
Полное горение (окисление) органических веществ кислородом приводит к образованию углекислого газа ($CO_2$) и воды ($H_2O$).
Запишем схему реакции: $C_{3n+3}H_{6n-4}O_6 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$.
Сбалансируем (уравняем) количество атомов каждого элемента:
- По углероду: в левой части $(3n+3)$ атомов C, значит, в правой части должно быть $(3n+3)$ молекул $CO_2$.
- По водороду: в левой части $(6n-4)$ атомов H, значит, в правой части должно быть $(6n-4)/2 = (3n-2)$ молекул $H_2O$.
- По кислороду: подсчитаем общее число атомов O в продуктах: $2 \cdot (3n+3) + (3n-2) = 6n+6+3n-2 = 9n+4$. В молекуле триацилглицерида уже содержится 6 атомов O, следовательно, из молекулярного кислорода $O_2$ необходимо получить $9n+4 - 6 = 9n-2$ атомов. Для этого потребуется $\frac{9n-2}{2}$ молекул $O_2$.

В результате получаем сбалансированное уравнение реакции горения в общем виде:

$C_{3n+3}H_{6n-4}O_6 + \frac{9n-2}{2} O_2 \rightarrow (3n+3)CO_2 + (3n-2)H_2O$

Ответ: $C_{3n+3}H_{6n-4}O_6 + \frac{9n-2}{2} O_2 \rightarrow (3n+3)CO_2 + (3n-2)H_2O$, где $n$ — число атомов углерода в молекуле исходной мононенасыщенной жирной кислоты.