Thủy phân hoàn toàn m gam chất glixerol x bằng 48 ...

Tạo vào: 21 tháng 2, 2025

Trả lời bằng O1 bởi Chat01

Câu hỏi

Thủy phân hoàn toàn m gam chất glixerol x bằng 48 dung dịch NaOH 30% đun nóng dùng dư 20% so với lượng phản ứng thu được glixerol và 89 gam hỗn hợp muối của axit béo khối lượng mol của x có giá trị bằng bao nhiêu

Suy nghĩ

Breaking down the process

I’m focusing on glycerol hydrolysis in the presence of NaOH solution, noting glycerol ester production and subsequent saponification. The task involves determining the molar mass of glycerol.

Calculating NaOH requirements

I’m figuring out the quantity of NaOH needed to saponify 1 mole of triacylglyceride, ensuring the reaction is fueled by 120% of the stoichiometric quantity of NaOH.

Determining moles of NaOH

I’m figuring out the amount of NaOH needed for saponification, which reveals 0.1 moles of triacylglycerol. This allows us to calculate the mass of the compound in question.

Calculating molecular mass

I’m analyzing the mass of soap produced (89 g) from the saponification reaction to determine the molecular mass of the initial triacylglycerol and identify the fatty acid components.

Dealing with fatty acid moieties

I’m thinking through the soap production from triacylglycerol saponification, examining the sodium salts of fatty acids and their distinct fatty acid chains.

Calculating soap formation

I’m mapping out the difference in mass between the fatty acid salt and free acid, determining the number of moles of soap produced, and simplifying assumptions about the triacylglycerol symmetry.

Determining soap composition

I’m calculating the average molecular mass of the soap (RCOONa) and the fatty acid moiety (RCOOH), then deriving the triacylglycerol's mass by subtracting the careful consideration of glycerol's interaction with hydroxyl groups.

Determining molecular mass

I’m working through the average molecular mass of the fatty acid salt (RCOONa) and using glycerol's atomic mass to derive the triacylglycerol's molecular mass by removing water molecules during the formation of esters.

Calculating molecular mass

I’m working through glycerol's atomic masses to determine its molar mass. Then, I proceed to estimate the molecular mass of the triacylglycerol by factoring in the water removed during ester formation with three fatty acids.

Calculating molecular mass

I’m determining the average molecular mass of the fatty acid to derive the triacylglycerol's molecular mass, considering the sodium replacement and the glycerol structure.

Verifying molecular mass

I’m confirming the molecular mass of stearic acid as approximately 284 g/mol, ensuring it aligns with the expected average molecular mass for the soap and fatty acid derived earlier.

Balancing calculations

I’m piecing together the molecular masses of sodium salts from different fatty acids and noting the soap's molecular mass is close to palmitic or oleic acid salts, suggesting possible mixtures.

Clarifying the approach

I'm working through refining the triacylglycerol's molecular mass by considering its actual mass, aiming to clarify the final result and align with the given conditions.

Taking a closer look

Examining the mass of soap from triacylglycerol, I realized the 89 g soap includes the masses of the triacylglycerol and the sodium salt of the soap.

Calculating molecular mass

I calculated the molecular mass of the triacylglycerol by adding the molecular masses of glycerol and three fatty acid moieties, then correcting for water loss.

Evaluating mass difference

I’m noting that the mass difference between triacylglycerol and soap can determine the molecular mass of the soap, focusing on the mass of the triacylglycerol and soap formed.

Reassessing glycerol’s impact

I'm considering how glycerol's 9.2 g mass might adjust the total reaction mass, to ensure accuracy in determining the molecular mass of the soap.

Reasoned for 59 seconds

Trả lời

Phân tích bài toán

Ta có chất X là một triglyxerit (este của glixerol với 3 axit béo), được thủy phân (xà phòng hoá) hoàn toàn thành glixerol và muối natri của các axit béo (xà phòng). Phản ứng tổng quát:

\underbrace{C_3H_5(OOCR)_3}_{\text{Triglyxerit X}} \;+\;3\,\text{NaOH} \;\longrightarrow\; \underbrace{C_3H_8O_3}_{\text{Glixerol}} \;+\;3\,\underbrace{RCOONa}_{\text{Xà phòng}}

Dữ liệu đề bài:

Dùng $48\,\text{g}$ dung dịch NaOH 30% (theo khối lượng).
$\text{Khối lượng NaOH nguyên chất} = 48 \times 30\% = 14{,}4\,\text{g}$
NaOH đã dùng dư 20% so với lượng cần để phản ứng hoàn toàn.
- Nếu gọi lượng NaOH cần thiết đúng bằng phản ứng là $m_{\mathrm{NaOH}}$ , thì lượng thực tế đã dùng là $m_{\mathrm{NaOH}} + 20\%\cdot m_{\mathrm{NaOH}} = 1{,}2\,m_{\mathrm{NaOH}}$ .
- Ta biết thực tế dùng $14{,}4\,\text{g}$ nên: $1{,}2\,m_{\mathrm{NaOH}} = 14{,}4 \quad\Longrightarrow\quad m_{\mathrm{NaOH}} = \frac{14{,}4}{1{,}2} = 12\,\text{g}.$
- Vậy lượng NaOH cần cho phản ứng đúng là $12\,\text{g}$ .
Thu được $89\,\text{g}$ hỗn hợp muối (xà phòng) của axit béo.
Hỏi: Khối lượng mol phân tử (phân tử khối) của triglyxerit X bằng bao nhiêu?

Bước 1: Tính số mol NaOH cần dùng đúng phản ứng

n_{\mathrm{NaOH}} = \frac{12\,\text{g}}{40\,\text{g/mol}} = 0{,}3\,\text{mol}.

Phương trình phản ứng cho thấy: 1 mol triglyxerit X cần 3 mol NaOH.
Do đó, số mol triglyxerit X đã phản ứng:

n_X = \frac{n_{\mathrm{NaOH}}}{3} = \frac{0{,}3}{3} = 0{,}1\,\text{mol}.

Bước 2: Liên hệ với khối lượng xà phòng (muối axit béo) thu được

Từ 1 mol X $\to$ tạo ra 3 mol muối axit béo.
Vậy $0{,}1\,\text{mol}$ X $\to$ tạo ra $0{,}3\,\text{mol}$ muối.
Khối lượng hỗn hợp muối thu được là $89\,\text{g}$ .

Suy ra khối lượng mol trung bình của muối axit béo (kí hiệu chung là $RCOONa$ ):

M_{\text{muối}} = \frac{89\,\text{g}}{0{,}3\,\text{mol}} \;=\; 296{,}67\,\text{g/mol}.

Bước 3: Tìm phân tử khối trung bình của axit béo $\mathbf{RCOOH}$

Mỗi muối $RCOONa$ có phân tử khối:

M(RCOONa) = M(RCOOH) - 1 + 23

(vì thay $\mathrm{H}$ của nhóm $\mathrm{COOH}$ bằng $\mathrm{Na}$ , khối lượng tăng thêm $(23 - 1) = 22$ ).

Gọi $M_a = M(RCOOH)$ . Từ đó,

296{,}67 = M_a + 22 \quad\Longrightarrow\quad M_a = 296{,}67 - 22 = 274{,}67\,\text{g/mol}.

Bước 4: Tính phân tử khối của triglyxerit $\mathbf{X = C_3H_5(OOCR)_3}$

Cách nhanh nhất là xét phản ứng tạo triglyxerit từ glixerol và 3 axit béo:

\underbrace{C_3H_8O_3}_{\text{glycerol}} \;+\; 3\,\underbrace{RCOOH}_{\text{axit béo}} \;\longrightarrow\; C_3H_5(OOCR)_3 + 3\,H_2O

Khối lượng mol của glixerol: $M_{\text{glixerol}} = 92\,\text{g/mol}$ .
Mỗi axit béo: $M_a = 274{,}67\,\text{g/mol}$ .
Khi tạo 1 triglyxerit từ glixerol và 3 axit, thoát ra 3 nước ( $3\times 18=54\,\text{g}$ ).

Vậy:

M_X = 92 + 3 \times 274{,}67 \;-\; 54 = 92 + 824{,}01 - 54 = 862{,}01\,\text{g/mol} \approx 862\,\text{g/mol}.

Bước 5: Kiểm tra bằng định luật bảo toàn khối lượng (nếu cần)

Ta có $n_X = 0{,}1\,\text{mol} \Rightarrow$ khối lượng triglyxerit ban đầu: $m_X = 0{,}1 \times 862 \;=\; 86{,}2\,\text{g}.$
Phản ứng: $m_X + m_{\mathrm{NaOH}} \;\;=\;\; m_{\text{glycerol}} + m_{\text{xà phòng}}.$ Cụ thể: $86{,}2 + 12 \;=\; ? \quad\text{và}\quad m_{\text{glycerol}} = 0{,}1 \times 92 = 9{,}2\,\text{g}, \quad m_{\text{xà phòng}} = 89\,\text{g}.$ Kiểm tra: $86{,}2 + 12 = 98{,}2 \quad\text{và}\quad 9{,}2 + 89 = 98{,}2,$ khớp nhau.

Kết luận: Phân tử khối của triglyxerit X xấp xỉ 862 g/mol.

Câu hỏi

Suy nghĩ

Trả lời

Chia sẻ Q&A này