Câu hỏi: Chất béo là ester nên có phản ứng thủy phân trong môi trường acid hoặc trong môi trường kiềm giống như các ester khác. Chọn đúng hoặc sai:
- a) Phản ứng thủy phân chất béo trong môi trường acid là phản ứng thuận nghịch, trong môi trường kiềm là một chiều.
- b) Thủy phân chất béo X thu được C₁₇H₃₅COONa và glycerol. Tên của X là tristearin.
- c) Cho 1 mol triglyceride X tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được 1 mol glycerol, 1 mol sodium palmitate và 2 mol sodium stearate. Công thức của X là C₅₂H₉₆O₆.
- d) Thủy phân chất béo trong môi trường kiềm luôn thu được carboxylic acid và glycerol.
Đáp án đúng là: a) Đúng — b) Đúng — c) Sai — d) Sai. Phản ứng thủy phân chất béo trong môi trường acid là thuận nghịch, trong môi trường kiềm là một chiều; sản phẩm thủy phân trong kiềm là muối của acid béo và glycerol, không phải carboxylic acid.
Vì sao đáp án đúng như vậy
Trong môi trường acid, phản ứng thủy phân ester nói chung và chất béo nói riêng là phản ứng thuận nghịch — khi có mặt nước và xúc tác H⁺, chất béo bị cắt thành glycerol và acid béo, đồng thời acid béo lại có thể ester hóa với glycerol để tái tạo chất béo. Trong môi trường kiềm, OH⁻ trung hòa ngay acid béo vừa sinh ra thành muối carboxylate (xà phòng), kéo cân bằng dịch chuyển hoàn toàn về phía sản phẩm nên phản ứng đi theo một chiều. Đây là lý do ý a) đúng.
Với ý b), thủy phân tristearin — triglyceride được tạo từ glycerol và ba phân tử acid stearic C₁₇H₃₅COOH — trong NaOH cho C₁₇H₃₅COONa và glycerol, khớp đúng dữ kiện đề cho. Ý c) và d) sai: một triglyceride phải cho đúng ba gốc acid béo, không thể chia thành 1 mol palmitate và 2 mol stearate rồi vẫn ghi C₅₂H₉₆O₆; sản phẩm của thủy phân kiềm là muối natri của acid béo, không phải carboxylic acid tự do.
Vì sao các ý còn lại sai
Ý c) là ý dễ nhầm nhất vì số mol glycerol — 1 mol — vẫn đúng, khiến người đọc tưởng dữ kiện hợp lý. Nhưng một mol triglyceride phải giải phóng đúng ba phân tử acid béo; nếu thu 1 mol sodium palmitate (C₁₅H₃₁COONa) và 2 mol sodium stearate (C₁₇H₃₅COONa) thì công thức phải có 3 gốc acid béo với tổng số nguyên tử theo đúng ba gốc đó, không phải C₅₂H₉₆O₆. Dấu hiệu công thức của triglyceride luôn là C₃H₅(OOCR)₃ với ba gốc R riêng biệt, nên luôn có 6 nguyên tử O.
Ý d) sai ở chữ “luôn thu được carboxylic acid”: hydroxyl của kiềm phản ứng ngay với acid béo tạo muối carboxylate và nước, nên acid béo không tồn tại dưới dạng tự do trong sản phẩm. Đây là bản chất phản ứng xà phòng hóa, khác với thủy phân trong môi trường acid (chỉ có xúc tác, không có kiềm trung hòa).
Hệ thống kiến thức liên quan
- Bản chất chất béo: là ester của glycerol với acid béo, thường gọi là triglyceride, công thức chung (RCOO)₃C₃H₅.
- Thủy phân trong acid: phản ứng thuận nghịch, xúc tác H⁺, sản phẩm là glycerol và acid béo.
- Thủy phân trong kiềm (xà phòng hóa): phản ứng một chiều, sản phẩm là glycerol và muối của acid béo.
- Nhận dạng từ sản phẩm: muối C₁₇H₃₅COONa ứng với acid stearic → chất béo tristearin; muối C₁₅H₃₁COONa ứng với acid palmitic → tripalmitin.
- Ứng dụng: phản ứng xà phòng hóa là cơ sở sản xuất xà phòng và glycerol trong công nghiệp.
Mẹo ghi nhớ và nhận diện nhanh
Nhớ theo cặp đối lập: acid — thuận nghịch — acid béo; kiềm — một chiều — muối carboxylate. Với câu hỏi đúng/sai về công thức, chỉ cần đếm gốc acid béo: một triglyceride phải có đúng ba gốc, tổng số mol muối thu được phải bằng ba lần số mol glycerol. Thấy sản phẩm ghi “carboxylic acid” sau thủy phân kiềm là dấu hiệu nhận ra ngay phương án sai.
