Вопрос ?, страница 83 - гдз по химии 10 класс учебник Габриелян, Остроумов

Жиры (или триглицериды) — это класс органических соединений, представляющих собой сложные эфиры. Их строение и свойства тесно взаимосвязаны.

Особенности строения молекул

Молекулы жиров имеют две основные структурные особенности:

1. Сложноэфирная структура. Жиры являются продуктами реакции этерификации между трёхатомным спиртом глицерином и тремя молекулами высших карбоновых (жирных) кислот. Таким образом, молекула жира состоит из остатка глицерина и трёх остатков жирных кислот, соединённых сложноэфирными связями. Общая формула жира:

$CH_2-O-CO-R_1$
$\; \; |$
$CH-O-CO-R_2$
$\; \; |$
$CH_2-O-CO-R_3$

Здесь $R_1$, $R_2$, $R_3$ — это длинные углеводородные радикалы жирных кислот. В одной молекуле жира эти радикалы могут быть как одинаковыми, так и различными.

2. Природа жирнокислотных остатков. Углеводородные радикалы ($R_1, R_2, R_3$) определяют тип жира. Они бывают:

— Насыщенными (предельными), если не содержат двойных связей между атомами углерода. Примеры кислот: пальмитиновая ($C_{15}H_{31}COOH$), стеариновая ($C_{17}H_{35}COOH$). Жиры, в составе которых преобладают такие остатки, обычно твёрдые при комнатной температуре (животные жиры: говяжий, бараний).

— Ненасыщенными (непредельными), если содержат одну или несколько двойных связей $C=C$. Примеры кислот: олеиновая ($C_{17}H_{33}COOH$, одна двойная связь), линолевая ($C_{17}H_{31}COOH$, две двойные связи). Жиры, богатые такими остатками, как правило, жидкости при комнатной температуре и называются маслами (растительные масла: подсолнечное, оливковое).

Свойства жиров

Физические свойства:

— Нерастворимость в воде, что обусловлено наличием длинных гидрофобных углеводородных цепей. Однако они хорошо растворимы в органических растворителях (эфире, бензине, хлороформе).
— Плотность меньше плотности воды, поэтому они плавают на её поверхности.
— Агрегатное состояние (твёрдое или жидкое) зависит от преобладания в их составе остатков насыщенных или ненасыщенных кислот.

Химические свойства:

— Гидролиз. Это важнейшее свойство жиров как сложных эфиров. Гидролиз — это реакция расщепления жира водой на исходные компоненты: глицерин и жирные кислоты.
• Кислотный гидролиз протекает обратимо при нагревании в присутствии кислоты как катализатора:
$Триглицерид + 3H_2O \stackrel{H^+, t}{\rightleftharpoons} Глицерин + 3 R-COOH$
• Щелочной гидролиз (омыление) протекает необратимо при кипячении жира со щёлочью. Продуктами являются глицерин и соли высших жирных кислот, называемые мылами.
$Триглицерид + 3NaOH \stackrel{t}{\rightarrow} Глицерин + 3 R-COONa \text{ (мыло)}$

— Гидрогенизация (гидрирование). Это свойство характерно для жидких жиров (масел), содержащих остатки ненасыщенных кислот. В ходе реакции происходит присоединение водорода по месту двойных связей в присутствии катализаторов (Ni, Pt). В результате жидкое масло превращается в твёрдый жир (саломас). Этот процесс лежит в основе производства маргарина.
$Жидкий \: жир \: (ненасыщенный) + H_2 \stackrel{Ni, t, p}{\longrightarrow} Твёрдый \: жир \: (насыщенный)$

Ответ: Жиры характеризуются строением сложных эфиров, образованных трёхатомным спиртом глицерином и высшими жирными кислотами. В зависимости от того, являются ли остатки жирных кислот насыщенными или ненасыщенными, жиры бывают твёрдыми или жидкими (маслами). Ключевые свойства жиров включают нерастворимость в воде, способность к гидролизу (расщеплению на глицерин и жирные кислоты или мыла) и, для ненасыщенных жиров, способность к гидрогенизации (присоединению водорода с образованием твёрдых жиров).