Лабораторный опыт 5, страница 216 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

Лабораторный опыт 5

Исследование свойств жиров (растворимость, доказательство ненасыщенного характера остатков карбоновых кислот)

В пробирку поместите 1 $cm^3$ растительного масла и примерно 2–3 $cm^3$ воды. Закройте пробирку пробкой и встряхните. Наблюдается расслоение содержимого. Слой растительного масла находится наверху. Сделайте вывод о растворимости жира в воде и значении плотности растительного масла (напомним, что плотность воды составляет 1 $g/cm^3$).

В пробирку с растительным маслом добавьте 1–2 $cm^3$ раствора иода (используется вместо бромной воды), закройте пробкой и встряхните. На основании обесцвечивания раствора иода сделайте вывод о присутствии двойных связей в молекулах жира.

Исследование растворимости жира в воде и его плотности

Дано:

$V_{масла} = 1 \text{ см}^3 = 1 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3$

$V_{воды} \approx 2-3 \text{ см}^3 = (2-3) \cdot 10^{-6} \text{ м}^3$

$ρ_{воды} = 1 \text{ г/см}^3 = 1000 \text{ кг/м}^3$

Найти:

Растворимость жира в воде; значение плотности растительного масла $ρ_{масла}$.

Решение:

В ходе лабораторного опыта при смешивании растительного масла с водой наблюдается образование мутной смеси (эмульсии), которая при отстаивании разделяется на два прозрачных слоя. Это явление называется расслоением и свидетельствует о том, что растительное масло не растворяется в воде. Жиры являются неполярными веществами, а вода — полярным растворителем, поэтому они не смешиваются друг с другом.

Наблюдение, что слой растительного масла находится наверху, а слой воды — внизу, позволяет сделать вывод об их плотностях. Жидкость с меньшей плотностью всегда располагается поверх жидкости с большей плотностью. Так как плотность воды известна и равна $ρ_{воды} = 1 \text{ г/см}^3$, плотность растительного масла должна быть меньше этого значения.

Ответ: Растительное масло практически нерастворимо в воде. Плотность растительного масла меньше плотности воды: $ρ_{масла} < 1 \text{ г/см}^3$.

Доказательство ненасыщенного характера остатков карбоновых кислот

Решение:

При добавлении к растительному маслу раствора иода и последующем встряхивании происходит обесцвечивание исходно окрашенного раствора иода. Это является качественной реакцией, доказывающей наличие в молекулах ненасыщенных соединений, то есть соединений с кратными (двойными или тройными) углерод-углеродными связями.

Растительные масла (жидкие жиры) представляют собой сложные эфиры глицерина и преимущественно ненасыщенных высших карбоновых кислот (например, олеиновой, линолевой, линоленовой). Молекулы иода ($I_2$) вступают в реакцию присоединения по месту двойных связей ($C=C$) в углеводородных хвостах этих кислотных остатков. В результате этой реакции иод расходуется, что и приводит к исчезновению его окраски.

Общая схема реакции присоединения галогена к фрагменту молекулы жира с двойной связью выглядит так:

$-CH=CH- (\text{фрагмент остатка ненасыщенной кислоты}) + I_2 (\text{иод, окрашен}) \rightarrow -CHI-CHI- (\text{продукт присоединения, бесцветный})$

Таким образом, исчезновение окраски раствора иода является прямым доказательством ненасыщенного характера жира.

Ответ: Обесцвечивание раствора иода при взаимодействии с растительным маслом указывает на наличие двойных углерод-углеродных связей в остатках карбоновых кислот, входящих в состав молекул жира. Это доказывает ненасыщенный характер растительного масла.