Номер 2, страница 145 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

2. Чем отличаются твёрдые жиры от жидких? Изобразите структурную формулу какой-либо кислоты, входящей в состав растительных масел.

Чем отличаются твёрдые жиры от жидких?

Основное различие между твёрдыми жирами и жидкими жирами (маслами) заключается в химическом строении остатков высших карбоновых (жирных) кислот, которые входят в их состав. Жиры по своей природе являются сложными эфирами трёхатомного спирта глицерина и жирных кислот. Агрегатное состояние жира при комнатной температуре напрямую зависит от степени насыщенности углеводородных цепей этих кислот.

Твёрдые жиры (как правило, животного происхождения, например, сливочное масло, говяжий или бараний жир) в основном состоят из триглицеридов насыщенных (предельных) жирных кислот. В углеводородных цепях таких кислот, как, например, пальмитиновая ($C_{15}H_{31}COOH$) и стеариновая ($C_{17}H_{35}COOH$), все связи между атомами углерода являются одинарными ($C-C$). Такая структура придаёт углеводородным цепям прямую, зигзагообразную форму, что позволяет молекулам жира плотно упаковываться. Благодаря этой плотной упаковке возникают сильные межмолекулярные силы притяжения (силы Ван-дер-Ваальса), что и обуславливает их твёрдое агрегатное состояние.

Жидкие жиры (масла) (преимущественно растительного происхождения, например, оливковое, подсолнечное, льняное масло) образованы в основном триглицеридами ненасыщенных (непредельных) жирных кислот. В их углеводородных цепях присутствует как минимум одна двойная ($C=C$) или тройная ($C \equiv C$) связь. Наиболее распространены кислоты с двойными связями, такие как олеиновая (одна двойная связь), линолевая (две двойные связи) и линоленовая (три двойные связи). В природных жирах двойные связи чаще всего имеют цис-конфигурацию, что приводит к появлению изгиба в углеродной цепи. Эти изгибы мешают молекулам плотно прилегать друг к другу, в результате чего межмолекулярные взаимодействия ослабевают. Поэтому такие жиры являются жидкостями при комнатной температуре.

Ответ: Твёрдые жиры образованы преимущественно остатками предельных (насыщенных) жирных кислот, молекулы которых имеют вытянутую форму и плотно упаковываются. Жидкие жиры (масла) образованы преимущественно остатками непредельных (ненасыщенных) жирных кислот, молекулы которых имеют изгибы из-за двойных связей и не могут плотно упаковаться.

Изобразите структурную формулу какой-либо кислоты, входящей в состав растительных масел.

Примером кислоты, которая в больших количествах входит в состав многих растительных масел (особенно оливкового, до 80%), является олеиновая кислота. Это мононенасыщенная жирная кислота с химической формулой $C_{18}H_{34}O_2$ (или в полуструктурном виде $C_{17}H_{33}COOH$).

Структурная формула олеиновой кислоты, показывающая порядок соединения атомов:

В этой формуле: $CH_3$ — метильная группа на конце цепи, $(CH_2)_7$ — семь повторяющихся метиленовых групп, $CH=CH$ — двойная связь, которая делает кислоту ненасыщенной, и $COOH$ — карбоксильная группа, определяющая кислотные свойства.

Ответ: Структурная формула олеиновой кислоты, входящей в состав растительных масел: $CH_3(CH_2)_7CH=CH(CH_2)_7COOH$.