Номер 97, страница 174 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

5.97. При гидролизе образца некоторого непредельного жира образовалось 50,6 г глицерина. Такой же образец жира может присоединить 61,6 л водорода (в пересчёте на н. у.). Сколько двойных связей содержит молекула этого жира?

Дано:

$m(C_3H_5(OH)_3) = 50,6 \text{ г}$

$V(H_2) = 61,6 \text{ л}$ (н. у.)

Найти:

Количество двойных связей в молекуле жира - ?

Решение:

1. Жиры (триглицериды) являются сложными эфирами глицерина и высших карбоновых кислот. При гидролизе жира образуются глицерин и соответствующие карбоновые кислоты. Уравнение реакции гидролиза в общем виде:

$\text{Жир} + 3H_2O \rightarrow C_3H_5(OH)_3 + 3\text{R-COOH}$

Из стехиометрии реакции видно, что из 1 моль жира образуется 1 моль глицерина. Следовательно, количество вещества жира в образце равно количеству вещества образовавшегося глицерина.

$n(\text{жира}) = n(C_3H_5(OH)_3)$

2. Рассчитаем количество вещества глицерина ($C_3H_5(OH)_3$ или $C_3H_8O_3$).

Сначала найдем его молярную массу:

$M(C_3H_8O_3) = 3 \cdot Ar(C) + 8 \cdot Ar(H) + 3 \cdot Ar(O) = 3 \cdot 12 + 8 \cdot 1 + 3 \cdot 16 = 92 \text{ г/моль}$.

Теперь найдем количество вещества глицерина по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(C_3H_8O_3) = \frac{50,6 \text{ г}}{92 \text{ г/моль}} = 0,55 \text{ моль}$.

Следовательно, количество вещества жира в образце также составляет 0,55 моль:

$n(\text{жира}) = 0,55 \text{ моль}$.

3. Непредельный жир содержит в остатках карбоновых кислот двойные связи $C=C$. Эти связи могут быть гидрированы (насыщены) путем присоединения водорода. Каждая двойная связь присоединяет одну молекулу водорода $H_2$. Таким образом, определив, сколько моль водорода присоединяется к 1 моль жира, мы найдем число двойных связей в его молекуле.

4. Рассчитаем количество вещества водорода, которое может присоединить данный образец жира. Поскольку объем водорода дан для нормальных условий (н. у.), используем молярный объем газов $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$.

$n(H_2) = \frac{V(H_2)}{V_m} = \frac{61,6 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 2,75 \text{ моль}$.

5. Теперь найдем отношение количества вещества водорода к количеству вещества жира. Это отношение покажет, сколько молекул $H_2$ присоединяется к одной молекуле жира, что равно числу двойных связей.

Количество двойных связей $= \frac{n(H_2)}{n(\text{жира})} = \frac{2,75 \text{ моль}}{0,55 \text{ моль}} = 5$.

Таким образом, в одной молекуле данного непредельного жира содержится 5 двойных связей.

Ответ: 5 двойных связей.