Skkn một số phương pháp giải nhanh bài toán chất béo giúp học sinh lớp 12a1 trường thpt quan sơn đạt điểm 7+ trong kỳ thi tốt nghiệp thpt

MỤC LỤC NỘI DUNG MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Những điểm sáng kiến kinh nghiệm NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lí luận đề tài 2.2 Thực trạng đề tài 2.3.Giải pháp thực 2.3.1 Cơ sở lý thuyết 2.3.2 Một số phương pháp giải nhanh toán chất béo Phương pháp 1: Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng bảo toàn nguyên tố Phương pháp 2: Sử dụng định luật bảo tồn ngun tố độ bất bão hịa Phương pháp 3: Sử dụng kết hợp định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố độ bất bão hòa Phương pháp 4: Sử dụng phương pháp quy đổi Phương pháp 5: Sử dụng kỷ thuật dồn chất 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm KẾT KUẬN, KIẾN NGHỊ skkn Trang 1 2 2 2 3 5 10 14 18 19 MỞ ĐẦU 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong kì thi THPT Quốc gia mơn Hóa học nằm thi tổ hợp Khoa học tự nhiên với hình thức thi trắc nghiệm khách quan có số lượng 40 câu thời gian 50 phút Với số lượng câu hỏi nhiều, kiến thức trải dài nhiều nội dung chương trình Hóa học phổ thơng mà thời gian thi tương đối Bên cạnh đó, dạng tốn ngày khai thác nhiều hơn, rộng rãi với phương pháp giải độc đáo Bài thi ngày phân hóa với nội dung từ dễ đến khó, phân loại trình độ lực học sinh Các em muốn đạt điểm cao phải chinh phục tốn khó, mức độ tư cao Do bên cạnh việc nắm vững kiến thức lý thuyết em cần phải nắm nhiều phương pháp, kỹ thuật giải toán khác Đặc biệt cần phải linh hoạt vận dụng phương pháp giải nhanh cho dạng tập giảm thiểu thời gian làm Việc đòi hỏi giáo viên giảng dạy phải thay đổi phương pháp, nội dung ơn luyện để phù hợp với tình hình thực tế Bài tập chất béo tập xa lạ nhiều học sinh giáo viên Trước tập dừng lại mức độ thông hiểu vận dụng thấp đặc biệt năm gần dạng tập khai thác nhiều đề thi THPT quốc gia với câu hỏi hay, khó, lạ trở thành dạng tập thuộc mức độ vận dụng vận dụng cao dành cho học sinh Với học sinh THPT Quan Sơn việc làm tất câu hỏi liên quan đến chất béo khơng phải điều dễ dàng Trong q trình ôn luyện cho học sinh nhận thấy phần lớn em học sinh THPT Quan Sơn chưa nắm bắt, hiểu rõ chưa phân dạng hay ghi nhớ dạng toán liên quan đến chất béo Bản thân nhận thấy khó khăn phần ngồi kỹ giải tốn có phần hạn chế học sinh vùng cao cịn phần thân chưa phân dạng phù hợp trình bày chi tiết để em dễ hiểu vận dụng Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn, nhu cầu ôn luyện em học sinh THPT Quan Sơn, thân nghiên cứu, phân tích tổng hợp tập chất béo, áp dụng vào thực tế giảng dạy nhà trường năm học 2021-2022 thu kết theo chiều hướng tích cực Việc mong nuốn cung cấp cho học sinh tài liệu ôn luyện phù hợp với trình độ nhận thức học sinh mạnh dạn chia sẻ sáng kiến kinh nghiệm với đề tài “ MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH BÀI TOÁN CHẤT BÉO GIÚP HỌC SINH 12A1 TRƯỜNG THPT QUAN SƠN ĐẠT ĐIỂM 7+ TRONG THI TỐT NGHIỆP THPT” mong góp ý đồng nghiệp 1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn giảng dạy trường THPT Quan Sơn mục tiêu đạt điểm cao kì thi THPT Quốc gia 2022, đề tài viết với mục đích: - Cung cấp tài liệu ôn tập cho học sinh THPT Quan Sơn với nội dung cách tiếp cận phù hợp với trình độ nhận thức em, để từ em skkn học tập, nghiên cứu, luyện giải tập đề thi thử áp dụng vào kì thi tốt nghiệp THPT năm 2022 - Rèn luyện kỹ giải tập liên quan chất béo, tạo tự tin cho em học sinh luyện giải đề thi - Nâng cao khả tự học, tự rèn luyện giáo viên, mạnh dạn chia sẻ học hỏi với đồng nghiệp 1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU - Các dạng tập chất béo chương trình hóa học phổ thơng - Các phương pháp giải nhanh toán chất béo 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp mà sử dụng để nghiên cứu đề tài: - Phương pháp điều tra, khảo sát thực tế lực học sinh THPT Quan Sơn từ phân loại đối tượng để có phương pháp ơn luyện phù hợp - Nghiên cứu tài liệu, Internet, sách giáo khoa, tham khảo, đề thi: HSG, đề thi THPT quốc gia - Phương pháp thu thập liệu, tổng hợp phân tích, hệ thống hóa kiến thức để đưa kết vận dụng trình ôn luyện cho học sinh 1.5 NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Hệ thống tập cách giải xây dựng cụ thể, rõ ràng, dễ nhận dạng dựa kinh nghiệm rút trình nghiên cứu, giảng dạy NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Cơ sở lý luận đề tài Hiện nay, đề thi tốt nghiệp THPT Từ thời gian làm dài sang ngắn mà số lượng câu hỏi, dung lượng nội dung tập nhiều buộc người học phải học thực phải có tư nhanh nhạy, thơng minh sáng tạo đạt kết cao Để dạy học sinh thích ứng với hình thức thi người giáo viên phải ln “vận động” tìm tịi phương pháp giải nhanh, xây dựng hệ thống tập phân dạng tập để học sinh dễ tiếp thu vận dụng giải nhanh tập 2 Thực trạng đề tài Các tập hóa học chất béo có nhiều tài liệu viết nội dung nên phương pháp giải nhanh đưa chưa hệ thống, chưa nhiều Trong năm gần dạng tập chất béo thường xuất đề thi tốt nghiệp THPT học sinh thường gặp khó khăn giải chúng Hơn thời gian yêu cầu cho tập kì thi quốc gia ngắn Vì người giáo viên phải tìm phương pháp để giải nhanh dạng tập Khó khăn lớn dạy cho học sinh dạng tập phải làm cho học sinh hiểu nhớ công thức tổng quát chất béo, axit béo thường gặp, mối quan hệ chất phản ứng chất béo (phản ứng đốt cháy, phản ứng xà phịng hóa…), vận dụng phương pháp giải nhanh cho loại tập Vì việc sưu tầm, phân dạng dạng tập dạng phương pháp giải chúng quan trọng cần thiết skkn Giải pháp thực Tôi sưu tầm tập dạng đề thi tốt nghiệp THPT Bộ GD – ĐT đề thi thử trường THPT giải, sau phân dạng vận dụng phương pháp giải nhanh dạng Tơi áp dụng vào thực hành giảng dạy cho học sinh dạy ôn thi tốt nghiệp THPT, nhận thấy em tiếp thu tốt giải nhanh tập tương tự Trong giới hạn đề tài đưa số kinh nghiệm giảng dạy cho học sinh thân đúc rút sau: - Phương pháp 1: Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng bảo toàn nguyên tố - Phương pháp 2: Sử dụng định luật bảo tồn ngun tố độ bất bão hịa - Phương pháp 3: Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng, bảo tồn ngun tố độ bất bão hịa - Phương pháp 4: Sử dụng phương pháp quy đổi - Phương pháp 5: Sử dụng kỹ thuật dồn chất 2.3.1 Cơ sở lý thuyết Chất béo 2.3.1.1 Khái niệm: Chất béo trieste glixerol với axit béo, gọi chung triglixerit triaxylglixerol * CTCT chung chất béo: R1, R2, R3 gốc hiđrocacbon axit béo, giống khác * Axit béo axit đơn chức có số cacbon chẵn (thường từ 12C đến 24C), mạch C dài, khơng phân nhánh, no không no + Các axit béo thường gặp: - Axit béo no: C17H35COOH: axit stearic (M= 284) C15H31COOH: axit panmitic (M=256) - Axit béo không no: C17H33COOH: axit oleic (1 nối đôi; M=282) C17H31COOH: axit linoleic (2 nối đôi; M= 280) + Các chất béo thường gặp: (C17H35COO)3C3H5: tristearoylglixerol (tristearin) (C17H33COO)3C3H5: trioleoylglixerol (triolein) (C15H31COO)3C3H5 tripanmitoylglixerol (tripanmitin) (C17H31COO)3C3H5: trilinoleoylglixerol (trilinolein) 2.3.1.2 Tính chất vật lí: - Ở điều kiện thường, chất béo trạng thái lỏng rắn skkn - Chất béo không tan nước Tan tốt dung mơi hữu như: nước xà phịng, benzen, Chất béo nhẹ nước 2.3.1.3 Phân loại: - Chất béo gồm có loại: + Các triglixerit chứa gốc axit béo no thường chất rắn điều kiện thường Còn gọi chất béo rắn (mỡ, bơ nhân tạo, ) (Nghĩa là: Các gốc no chất béo thuộc chất béo rắn) + Các triglixerit chứa gốc axit béo không no thường chất lỏng điều kiện thường Còn gọi chất béo lỏng (dầu ăn, ) (Nghĩa là: Một gốc không no chất béo thuộc chất béo lỏng) Ví dụ: Chất béo lỏng chất béo rắn 2.3.1.4 Tính chất hóa học: * Chất béo trieste nên chúng có tính chất este như: phản ứng thủy phân, phản ứng gốc, 2.3.1.4.1 Phản ứng thủy phân: a Thủy phân môi trường axit: - Đặc điểm phản ứng: Phản ứng thuận nghịch b Thủy phân môi trường kiềm (Xà phịng hóa): - Đặc điểm phản ứng: Phản ứng chiều * Muối thu sau phản ứng thành phần xà phịng * ý: (1)Khi thủy phân chất béo thu glixerol (2)Sơ đồ thủy phân chất béo dung dịch kiềm: Triglixerit + 3OH Muối + Glixerol  2.3.1.4.2 Phản ứng cộng (Đối với chất béo lỏng): a Cộng H2: Biến chất béo lỏng thành chất béo rắn VD: b Cộng Br2 dung dịch, I2,… skkn VD: 2.3.1.4.3 Phản ứng oxi hóa: - Oxi hóa hồn tồn tạo CO2 H2O: CxHyO6 + (x + -3)O2 xCO2 + H2O VD: - Oxi hóa khơng hồn tồn, liên kết C=C chất béo lỏng bị oxi hóa chậm oxi khơng khí tạo peoxit, chất phân hủy tạo andehit có mùi khó chịu (hơi, khét, ) làm cho dầu mỡ bị Bài tốn chất béo xây dựng dựa tính chất hóa học chất béo phản ứng thủy phân, phản ứng đốt cháy, phản ứng cộng Qua muốn làm tập chất béo em phải ghi nhớ tính chất này, viết phương trình (sơ đồ phản ứng) nắm vững đặc điểm cấu tạo, thành phần chất béo, mối quan hệ số mol chất phản ứng Nắm vững cơng thức tính tốn hóa học định luật bảo toàn: BTKL, BTNT, BT(e) 2.3.2 Một số phương pháp giải nhanh toán chất béo Phương pháp 1: Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng bảo toàn nguyên tố - Phạm vi áp dụng: Phương pháp thường áp dụng cho tập chất béo có liên quan đến phản ứng xà phịng hóa phản ứng đốt cháy - Phương pháp giải: * Với phản ứng đốt cháy: CxHyO6 + (x + -3)O2 xCO2 + H2O + Định luật bảo toàn khối lượng: hoặc: + Bảo toàn nguyên tố (O) : * Với phản ứng xà phịng hóa: - Nếu chất béo có triglixerit + Viết phương trình hóa học phản ứng xà phịng hóa (NaOH KOH) (RCOO)3C3H5 + 3NaOH → 3RCOONa + C3H5(OH)3 + Mối quan hệ số mol chất Từ phương trình hóa học ta có: ; + Áp dụng ĐLBTKL ta có: mchất béo + mkiềm = mmuối + mglixerol * Nếu chất béo cịn có thêm axit béo tự do: + Viết phương trình hóa học (RCOO)3C3H5 + 3NaOH → 3RCOONa + C3H5(OH)3 RCOOH + NaOH → RCOONa + H2O + Mối quan hệ số mol chất Từ phương trình hóa học ta có: ; + Áp dụng ĐLBTKL ta có: mchất béo + mkiềm = mmuối + mglixerol + mH2O Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn a gam triglixerit X cần vừa đủ 3,26 mol O 2, thu 2,28 mol CO2 và 39,6 gam H2O Mặt khác, thủy phân hoàn toàn a gam X skkn dung dịch NaOH, đun nóng, thu dung dịch chứa b gam muối Giá trị b    A. 40,40.                  B. 31,92.                  C. 35,60.                 D. 36,72 Hướng dẫn giải CxHyO6 + O2 CO2 + H2O Theo ĐLBTKL: mX + mOxi = mCO2 + mH2O   → mX = 2,28.44 + 39,6 – 3,26.32 = 35,6g Theo ĐLBT O: 6x + 2.3,26 = 2,28.2 + 39,6/18 → x = 0,04 mol (RCOO)3C3H5 + 3NaOH  → 3RCOONa + C3H5(OH)3       0,04               0,12                                0,04 mol theo ĐLBTKL: mX + mNaOH = mmuối + mglixerol → mmuối = b = 35,6 + 0,12.40 – 0,04.92 = 36,72g → Đáp án: D Ví dụ 2: (Đề thi THPT quốc gia 2018 - mã đề 203) Thủy phân hoàn toàn a gam triglixerit X dung dịch NaOH, thu glixerol dung dịch chứa m gam hỗn hợp muối (gồm natri stearat, natri panmitat ) Đốt cháy hoàn toàn a gam X cần vừa đủ 1,55 mol , thu 1,1 mol Giá trị m là: A 17,96 B 16,12 C 19,56 D 17,72 Hướng dẫn giải: Thủy phân X thu muối : natri stearat, natri panmitat C17HyCOONa => X có CTPT: C55HxO6 C55HxO6 + O2 55CO2 + H2O nX = =0,02 mol BTNT (O) : 6.nX + = + => BTKL cho phản ứng đốt cháy ta có: => mx = 1,1.44 + 1,02 18 - 1,55.32 = 17,16 gam Khi phản ứng với NaOH : = 1,02 mol (RCOO)3C3H5 + 3NaOH 3RCOONa + C3H5(OH)3 0,02 0,06 0,02 BTKL ta có: mchất béo + mNaOH = mmuối + mglixerol => mmuối = 17,16 + 0,06.40 - 0,02.92 = 17,72 gam (D) Phương pháp 2: Sử dụng định luật bảo tồn ngun tố độ bất bão hịa - Phạm vi áp dụng: Kinh nghiệm thường áp dụng cho tập cho số liệu liên quan đến phản ứng đốt cháy phản ứng cộng Br2 (hoặc H2) - Phương pháp giải: Đối với chất béo có CTTQ: CnH2n+2-2kO6 CnH2n+2-2kO6 + O2 nCO2 + (n+ 1- k)H2O + Khi đốt cháy chất béo X ta có: với k tổng số liên kết pi phân tử chất béo = tổng số liên kết nhóm COO + tổng số liên kết gốc hiđrocacbon skkn Hoặc tính theo cơng thức : k= với x,y số nguyên tử C, H phân tử chất béo + X phản ứng với dd Br2: CxHyO6 + (k – 3)Br2 → CxHyO6Br(2k-6) + X phản ứng với H2: CxHyO6 + (k – 3)H2 CxHy+2k-6O6 + Bảo tồn ngun tố (O) : Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 0,06 mol hỗn hợp X gồm ba triglixerit cần vừa đủ 4,77 mol O2, thu 3,14 mol H2O Mặt khác, hiđro hóa hồn tồn 78,9 gam X (xúc tác Ni, to), thu hỗn hợp Y Đun nóng Y với dung dịch KOH vừa đủ, thu glixerol m gam muối Giá trị m    A 86,10    B 57,40      C 83,82  D 57,16 Hướng dẫn giải: Theo ĐLBT nguyên tố O: 0,06.6 + 4,77.2 = 2nCO2 + 3,14  → nCO2 = 3,38 mol Số liên kết pi K nX = (nH2O – nCO2)/(1 – K)   → K = khối lượng triglyxerit X mX = mC + mH + mO = 3,38.12 + 3,14.2 + 0,06.6.16 = 52,6g   → MtbX = 52,6/0,06 = 876,666  Số mol X hidro hóa:  nX = 78,9/876,666 = 0,09 mol  X   +   2H2  → Y Y + 3NaOH  → muối + C3H5(OH)3  0,09    0,18    0,09 0,09    0,27                          0,09  mmuối = 78,9 + 0,18.2 + 0,27.40 – 0,09.92 = 86,1 gam → Đáp án: A Ví dụ 2: Đun nóng m gam hỗn hợp E chứa triglixerit X axit béo tự với 200 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ), thu glixerol hỗn hợp Y chứa muối có cơng thức chung C17HyCOONa Đốt cháy 0,07 mol E thu 1,845 mol CO2 Mặt khác, m gam E tác dụng vừa đủ với 0,1 mol Br Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m A 57,74 B 59,07 C 55,76 D 31,77 Hướng dẫn giải: Triglixerit X có 57 nguyên tử C Axit béo có 18 nguyên tử C Trong 0,07 mol E : X: x mol ; Axit: y mol Ta có hệ: x + y = 0,07 mol 57x + 18y = 1,845 => x = 0,015 mol; y = 0,055 mol => nX : naxit = 0,015 : 0,055= 3: 11 Trong m gam E: X: a mol ; axit: b mol => ta có hệ => a = 0,03 mol ; b= 0,11 mol => m gam E gấp lần 0,07 mol E Gọi k1 tổng số liên kết X, k2 tổng số liên kết axit Khi cho E tác dụng với Br2 ta có: (k1-3) 0,03 + (k2-1).0,11 = 0,1 => k1 0,03 + k2 0,11 = 0,3 mol Mặt khác, áp dụng CT tính k ta có: =( k1 - 1) 0.03 + (k2 - 1).0,11  3,69 = k1 0,03 + k2 0,11 - 0, 14 = 0,3- 0,15 = 0,16 => = 3,53 mol skkn Vậy => Đáp án : A Phương pháp 3: Sử dụng kết hợp định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố độ bất bão hòa - Phạm vi áp dụng: Phương pháp thường áp dụng cho tập cho số liệu liên quan đến phản ứng thủy phân, đốt cháy phản ứng cộng Br (hoặc H2) - Phương pháp giải: * Với phản ứng đốt cháy: Chất béo có CTTQ: CnH2n+2-2kO6 CnH2n+2-2kO6 + O2 nCO2 + (n+ 1- k)H2O + Khi đốt cháy chất béo X ta có: với k tổng số liên kết pi phân tử chất béo = tổng số liên kết nhóm COO + tổng số liên kết gốc hiđrocacbon Hoặc tính theo cơng thức : k= với x,y số nguyên tử C, H phân tử chất béo + Áp dụng ĐLBT: - Bảo toàn nguyên tố (O) : - Định luật bảo toàn khối lượng: hoặc: * Với phản ứng cộng: + X phản ứng với dd Br2: CxHyO6 + (k – 3)Br2 → CxHyO6Br(2k-6) Ta có: ; BTKL: = mdẫn xuất + X phản ứng với H2: CxHyO6 + (k – 3)H2 Ta có: ; BTKL: = mcb no * Với phản ứng xà phịng hóa CxHy+2k-6O6 (RCOO)3C3H5 + 3NaOH 3RCOONa + C3H5(OH)3 Ta có: ; BTKL: mchất béo + mkiềm = mmuối + mglixerol Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn m gam triglixerit X cần vừa đủ 2,31 mol O 2, thu H2O 1,65 mol CO2 Cho m gam X tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, thu glixerol 26,52 gam muối Mặt khác, m gam X tác dụng tối đa với a mol Br2 dung dịch Giá trị a A 0,12 B 0,18 C 0,15 D 0,09 Hướng dẫn giải: - Ta có sơ đồ phản ứng cháy: CxHyO6 + O2 CO2 + H2O (1) Gọi nX = a mol, = b mol, k tổng số liên kết π phân tử X Bảo toàn nguyên tố O: 6a + 2.2,31 = 2.1,65 + b → 6a – b = – 1,32 (*) Bảo toàn khối lượng: m + 32 2,31= 44.1,65 + 18.b → m = 18b – 1,32 - Pư với NaOH: (RCOO)3C3H5 + 3NaOH 3RCOONa + C3H5(OH)3 (2) Theo phản ứng (2): nglixerol = nX = a, nNaOH = 3nX = 3a Bảo toàn khối lượng cho phản ứng (2): 18b – 1,32 + 40.3a = 26,52 + 92a → 28a +18b = 27,84 (**) skkn Từ (*) (**), ta có: a = 0,03; b = 1,5 Mặt khác: (k – 1).nX = → (k – 1).0,03 = 1,65 – 1,5 → k = - Phản ứng với Br2: X + (k – 3)Br2 → => (k-3) nX = (6-3).0,03 = 0,09 mol => Đáp án: D Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn m gam triglixerit X cần vừa đủ 3,08 mol O 2, thu CO2 và mol H2O Cho m gam X tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, thu glixerol 35,36 gam muối Mặt khác, m gam X tác dụng tối đa với a mol Br2 trong dung dịch Giá trị a    A. 0,2                                    B. 0,24                  C. 0,12                      D. 0,16 Hướng dẫn giải Gọi x, y số mol X CO2 Theo ĐLBT nguyên tố O: 6x + 3,08.2 = 2y +   → 6x – 2y = 4,16 (1) Khối lượng X: m = mC + mH + mO = 12y + 2.2 + 16.6x = 96x +12y + Khi cho X vào dung dịch NaOH vừa đủ nNaOH = 3x nglixerol  = x mol Theo ĐLBTKL: mX + mNaOH = mmuối + mglixerol 96x + 12y + + 3x.40 = 35,36 + 92x = 124x + 12y = 31,36 (2) Giải hệ (1), (2)  → x = 0,04 y = 2,2 Gọi k số pi vịng nX = (nH2O – nCO2)/(1 – k) → k =  → nBr2 = nX.(k - 3) = 0,12 mol → Đáp án: C Ví dụ 3: Đốt cháy hồn tồn m gam triglixerit X (trung hịa) cần dùng 69,44 lít khí O2 (đktc) thu khí CO2 36,72 gam nước Đun nóng m gam X 150 ml dung dịch NaOH 1M, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu p gam chất rắn khan Biết m gam X tác dụng vừa đủ với 12,8 gam Br2 dung dịch Giá trị p A 33,44 B 36,64 C 36,80 D 30,64 Hướng dẫn giải: = 3,1 mol ; = 2,04 mol - Ta có sơ đồ phản ứng cháy: CxHyO6 + O2 CO2 + H2O (1) Gọi nX = a mol, = b mol, k tổng số liên kết π phân tử X Bảo toàn nguyên tố O: 6a + 3,1 = 2.b + 2,04 → 6a –2b = – 4,16 (I) - Phản ứng với dd Br2: CxHyO6 + (k – 3)Br2 → CxHyO6Br(2k-6) (2) Theo phản ứng (2): nX.(k-3) = a.( k-3) = 0,08 mol (*) Mặt khác: (k – 1).nX = (k-1).a = = b- 2,04 (**) Lấy (**) - (*) ta 2a - b = - 2,12 (II) Từ (I) (II) => a= 0,04 ; b= 2,2 mol BTKL cho phản ứng cháy : mX = 2,2.44 + 36,72 - 3,1.32 = 34,32 gam - Pư với NaOH: (RCOO)3C3H5 + 3NaOH 3RCOONa + C3H5(OH)3 (3) Theo phản ứng (2): nglixerol = nX = 0,04 mol BTKL cho phản ứng (3) ta có: 34,32 + 0,15.40 = mrắn + 0,04.92 => mrắn = 36,64 gam => Đáp án B Ví dụ 4: (Đề minh họa Bộ 2019) Đốt cháy hoàn toàn 0,06 mol hỗn hợp X gồm ba triglixerit cần vừa đủ 4,77 mol O 2, thu 3,14 mol H2O Mặt khác, hiđro hóa hồn tồn 78,9 gam X (xúc tác Ni, to), thu hỗn hợp Y Đun nóng skkn Quy đổi X thành : (Vì gốc axit béo X có số ngun tử C C 17 + C15 +C17 = 49 => số mol nhóm CH2 = 49 lần số mol (HCOO)3C3H5 = 49x) + O2 (1,17 mol) CO2 (0,825 mol) + H2O => 6x + 49x = 0,825 => x = 0,015 mol BTNT (O): 6x + 1,17.2 = 0,825,2 + => = 0,78 mol BTNT(H) : 8x + 49.x.2 - 2y = 0,78.2 => y = 0,015 mol + NaOH + C3H5(OH)3 mmuối = 3.0,015.68 + 49.0,015.14 - 0,015.2 = 13,32 gam => Đáp án A Trường hợp 2: Nếu đề cho hỗn hợp ban đầu gồm chất béo axit béo tự Trong trường hợp ta quy chất béo (hoặc hỗn hợp chất béo) axit béo tự thành: + NaOH muối + C3H5(OH)3 + H2O Trong đó: + =3 + t số mol chất béo cần cộng Br2 (H2) để trở thành hợp chất no (Cách quy đổi nên sử dụng trường hợp hỗn hợp axit béo ban đầu no) Hoặc (trong RCOOH axit béo có hỗn hợp) + NaOH RCOONa + C3H5(OH)3 + H2O (Cách quy đổi sử dụng cho trường hợp hỗn hợp axit béo no khơng no đề u cầu tính khối lượng triglixerit ban đầu) Ví dụ 1: (Đề thi thử chuyên Đại Học Vinh lần 1- 2020) Hỗn hợp X gồm axit panmitic, axit stearic triglixerit Y Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần dùng vừa đủ 7,675 mol O2, thu H2O 5,35 mol CO2 Mặt khác, m gam X tác dụng vừa đủ với 0,3 mol NaOH dung dịch, thu glixerol dung dịch chứa a gam hỗn hợp muối natri panmitat, natri stearat Giá trị a A. 89,2 B 89,0 C 86,3 D 86,2 12 skkn Hướng dẫn giải: Cách 1: Quy hỗn hợp X thành: Vì axit no nên H2 = 0; nNaOH = 0,3 mol => nHCOOH = 0,3 mol - Xét phản ứng cháy: + O2 (7,675 mol) CO2 (5,35 mol) + H2O = 5,35 (mol) => 0,3 + 3x + y = 5,35 = 7,675 (mol) => 0,3.1/2 + x.7/2 + y.3/2 = 7,675 (viết pt đốt cháy HCOOH, C3H5(OH)3,CH2 dùng BTNT oxi) Giải hệ phương trình ta được: x = 0,05 mol; y= 4,9 mol - Xét phản ứng thủy phân + NaOH muối + C3H5(OH)3 + H2O => mmuối = mHCOONa + mCH2 = 0,3.68 + 4,9.14 = 89 gam => Đáp án B Cách 2: Quy X thành: + O2 (7,675 mol) CO2 (5,35 mol) + H2O Xét phản ứng thủy phân: + NaOH Ta có hệ: + C3H5(OH)3 + H2O => mmuối = m(C15H31COONa) + m(C17H35COONa) = 0,1.278 + 0,2 306= 89 gam Ví dụ 2: (Đề thi thử chuyên Bến Tre lần - 2020) Hỗn hợp X gồm axit oleic, axit stearic triglixerit Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X cần vừa đủ 1,445 mol O2 thu 1,02 mol CO2 Mặt khác m gam hỗn hợp X làm màu vừa đủ 6,4 gam brom CCl Nếu cho m gam hỗn hợp X phản ứng với dung dịch NaOH đun nóng (vừa đủ) thu glixerol dung dịch chứa muối Khối lượng triglixerit có m gam hỗn hợp X gần A 8,5 B 9,2 C 9,4 D 8,9 13 skkn Hướng dẫn giải: Quy hỗn hợp X thành: Vì = 0,04 mol => Xét phản ứng đốt cháy: = 0,04 mol + O2 (1,445 mol) Ta có hệ: CO2 (1,02 mol) + H2O => => X gồm: C17H33COOH: 0,02 mol ; C17H35COOH: 0,005 mol (C17H33COO)2C3H5(OOCC17H35): 0,01 mol => Khối lượng triglixerrit: m = 0,01.886 = 8,86 gam => Đáp án D Phương pháp 5: Sử dụng kỹ thuật dồn chất Đây kỹ thuật giúp đưa tốn từ hỗn hợp phức tạp khó xử lý hỗn hợp đơn giản dễ xử lý Khi làm tập chất béo ta gặp dạng chính: hỗn hợp chất béo hỗn hợp chất béo axit béo Ở tơi trình bày cách dồn chất tổng quát dạng để ta vận dụng giải tốn Dạng 1: Nếu đề cho hỗn hợp chất béo - Nếu chất béo ban đầu no ta dồn (trong x số mol chất béo, chất béo có nhóm COO nên số mol nhóm COO 3x Sau nhấc nhóm COO phần hidrocacbon cịn lại ankan, nhấc H ankan nên số mol H2 = số mol chất béo = x) - Nếu chất béo có gốc axit béo no khơng no ta dồn về: Ví dụ 1: Đớt cháy hoàn toàn m gam một chất béo X cần 1,61 mol O2, sinh 1,14 mol CO2 và 1,06 mol H2O Mặt khác, cho 7,088 gam chất béo X tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH thì khối lượng muối tạo thành là: A 7,512 gam B 7,612 gam C 7,312 gam D 7,412 gam Hướng dẫn giải: Dồn X Xét phản ứng đốt cháy: + 1,61 mol O2 1,14 mol CO2 + 1,06 mol H2O BTNT (H): z = 1,06 mol ; BTNT( O): x= 0,06 mol ; BTNT (C): y = 1,08 mol 14 skkn => mX = 0,06.44 + 1,08.12 + 1,06.2 = 17,72 gam Khi cho X + NaOH , nCOO = 0,06 mol => nNaOH = 0,06 mol ; nglixerol = 0,02 mol BTKT cho phản ứng thủy phân: mX + mNaOH = mmuối + mglixerol => mmuối = 17,72 + 0,06.40- 0,02.92=18,28 gam Vậy 7,088 gam chất béo tác dụng với NaOH khối lượng muối thu là: mmuối = => Đáp án C Ví dụ 2: Thủy phân hồn toàn hỗn hợp E chứa hai triglixerit X Y dung dịch NaOH (đun nóng, vừa đủ), thu muối C 15H31COONa, C17H33COONa, C17H35COONa với tỉ lệ mol tương ứng 2,5 : 1,75 : 6,44 gam glixerol Mặt khác đốt cháy hoàn toàn 47,488 gam E cần vừa đủ a mol khí O2 Giá trị a A 4,254 B 4,296 C 4,100 D 5,370 Hướng dẫn giải: E + NaOH C15H31COONa + C17H33COONa + C17H35COONa + C3H5(OH)3 5,25a 2,5a 1,75a a 1,75a BTNT (Na): nNaOH = 5,25a; BT nhóm OH: nglixerol = 1,75a = 0,07 => a =0,04 mol Dồn E BT nhóm COO ta có: x= 2,5a + 1,75a +a = 5,25a = 0,21 BTNT (C) ta có : y= 16.2,5a + 18.1,75a + 18.a + 3.1,75a- 5,25a =89,5a= 3,58 BTNT(H): 2z= 2,5a.31+ 1,75a.33 + a.35 + 1,75a.8- 5,25a = 179a= 7,16 =>z= 3,58 mE = 44.0,21 + 12.3,58 + 2.3,58=59,36 gam Đốt E có phản ứng: C + O2 CO2 H2 + 1/2O2 H2O = 3,58 + 1/2.3,58=5,37 mol Vậy đốt 47,488 gam E cần số mol O2 là: => Đáp án B Dạng 2: Nếu đề cho hỗn hợp chất béo axit béo Ta dồn hỗn hợp ban đầu về: Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm axit oleic, axit stearic triglixerit Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X thu 2,25 mol CO 2,15 mol H2O Mặt khác m gam hỗn hợp X phản ứng vừa đủ với 0,12 mol NaOH dung dịch thu glixerol dung dịch chứa a gam hỗn hợp muối natrioleat natristearat Giá trị a A 36,76 B 37,25 C 36,64 D 37,53 Hướng dẫn giải: Dồn hỗn hợp X 15 skkn Ta có hệ: => mmuối = + = 0,04.304+ 0,08.306 = 36,64 gam =>Đáp án C Ví dụ 2: Đun nóng m gam hỗn hợp E chứa triglixerit X axit béo tự với 200 ml dung dịch NaOH 1M (vừa đủ), thu glixerol hỗn hợp Y chứa muối có cơng thức chung C17HyCOONa Đốt cháy 0,07 mol E thu 1,845 mol CO2 Mặt khác, m gam E tác dụng vừa đủ với 0,1 mol Br Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m A 57,74 B 59,07 C 55,76 D 31,77 Ví dụ ta giải cách vận dụng định luật bảo toàn nguyên tố độ bất bão hịa, phần phương pháp tơi lấy lại ví dụ để thấy cách dồn chất làm cho toán giải trở nên dễ dàng Hướng dẫn giải: Vì E + 0,1 mol Br2 -> hợp chất no nên E + 0,1 mol H2 E’ ( no) Dồn (m+ 0,1.2)g E’ => 0,07 mol E’ = ka + 0,2k-3ka = 0,07; => 0,2k.18 + ka.3 = 1,845 => a = 0,03 => m + 0,2 = 0,2.284 + 0,03.38 => m= 57,74(A) Bài tập vận dụng: Câu1: (Chuyên Thái Nguyên lần 1-2019) Đốt cháy hoàn toàn a gam triglixerit X cần vừa đủ 4,83 mol O2 , thu 3,42 mol CO2 3,18 mol H2O Mặt khác, cho a gam X phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH thu b gam muối Giá trị b A 57,12 B 53,16 C 54,84 D.60,36 Câu2: (Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An lần 1- 2019) Thủy phân hồn tồn triglixerit X mơi trường axit thu glixerol, axit stearic axit oleic Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần 51,52 gam O thu 50,16 gam CO2 Mặt khác, m gam X tác dụng tối đa với V ml dung dịch Br2 0,5M Giá trị V A 80 B 200 C 160 D 120 Câu 3: Hỗn hợp X gồm hai triglixerit A B (MA