کلاس المپیاد شیمی – جواب سوال ۲۹ المپیاد شیمی مرحله اول ۱۴۰۱ – استوکیومتری تیپ تعیین فرمول مجهول استرهای بلندزنجیر

تدریس المپیاد شیمی و شیمی کنکور

استاد شیمی آنلاین (همه شهرها) و حضوری (فقط تهران)

دکتر مهدی نباتی – مدرس شیمی رتبه های برتر ایران

المپیاد شیمی مرحله اول المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس المپیاد شیمی مرحله اول تدریس المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس خصوصی المپیاد شیمی مرحله اول

المپیاد شیمی مرحله اول المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس المپیاد شیمی مرحله اول تدریس المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس خصوصی المپیاد شیمی مرحله اول

سوال ۲۹ المپیاد شیمی ۱۴۰۱ مرحله اول

قسمت عمده ی چربی های حیوانی را تری گلیسیریدها تشکیل می دهند. نمونه ای از چربی حیوانی به همراه سدیم هیدروکسید در اتانول جوشانده شده و به طور کامل در واکنش صابونی شدن شرکت می کند. اگر جرم صابون تولید شده در این واکنش ۱۰ برابر جرم گلیسرین تولید شده باشد و بدانیم که نمونه ی چربی فاقد هر گونه چربی غیر اشباع است، زنجیرهای هیدروکربنی (R) در تری گلیسریدهای موجود در این نمونه به طور میانگین چند کربن دارند؟

(C=12 و H=1 و O=16 و Na=23)

الف: ۲۰

ب: ۱۸

ج: ۱۷

د: ۱۹

المپیاد شیمی مرحله اول المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس المپیاد شیمی مرحله اول تدریس المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس خصوصی المپیاد شیمی مرحله اول

پاسخ:

واکنش آبکافت تری گلیسریدها در شرایط بازی:

تری گلیسریدها یا همان استرهای بلندزنجیر (در کتاب درسی شیمی دوازدهم فصل اول به این عنوان آورده شده است) در شرایط بازی دچار آبکافت (هیدرولیز) می شود و به الکل ۳ عامل (گلیسرین) و ۳ مولکول صابون تبدیل می شود.

R₃C₆H₅O₆ + 3 NaOH  →  ۳ RCOONa + C₃H₈O₃

المپیاد شیمی مرحله اول المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس المپیاد شیمی مرحله اول تدریس المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس خصوصی المپیاد شیمی مرحله اول

با توجه به اینکه در صوورت سوال گفته شده که زنجیره هیدروکربنی متصل به گروه های کربونیل، اشباع می باشند، لذا گروه R برابر با گروه آلکیل یعنی C_nH_2n+1 می باشد. بنابراین واکنش موازنه شده آبکافت تری گلیسریدها در شرایط بازی به صورت زیر خواهد بود:

(C_nH_2n+1)₃C₆H₅O₆ + 3 NaOH  →  ۳ C_nH_2n+1COONa + C₃H₈O₃

المپیاد شیمی مرحله اول المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس المپیاد شیمی مرحله اول تدریس المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس خصوصی المپیاد شیمی مرحله اول

استوکیومتری واکنش:

دانش آموزان عزیزم با توجه به اینکه در صورت سوال گفته شده که جرم صابون تولید شده در این واکنش ۱۰ برابر جرم گلیسرین تولید شده می باشد، بنابراین جرم گلیسرین را ۱ گرم و جرم صابون تولید شده را ۱۰ گرم فرض می گیریم.

مرتب سازی داده ها و خواسته مساله:

جرم مولی ضرب در ضریب ۱ × ۹۲	جرم مولی ضرب در ضریب ۳ × (۱۴n + 68)
C3H8O3	۳ CnH2n+1COONa
جرم (گرم) ۱	جرم (گرم) ۱۰

المپیاد شیمی مرحله اول المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس المپیاد شیمی مرحله اول تدریس المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس خصوصی المپیاد شیمی مرحله اول

تعیین تعداد کربن گروه هیدروکربنی (R):

کافی است داده های مرتب شده در جدول بالا را طرفین وسطین کنیم تا تعداد کربن در زنجیره های اشباع شده متصل به گروه های کربونیلی به دست آید:

۱ × ۳ × (۱۴n + 68) = 10 × ۱ × ۹۲  ⇒  n = 17

المپیاد شیمی مرحله اول المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس المپیاد شیمی مرحله اول تدریس المپیاد شیمی مرحله دوم تدریس خصوصی المپیاد شیمی مرحله اول

پاسخ صحیح:

با توجه به محاسبات انجام شده متوجه می شویم که گزینه ج پاسخ صحیح سوال ۲۹ المپیاد شیمی مرحله اول ۱۴۰۱ می باشد.

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

دکتر مهدی نباتی

استاد المپیاد شیمی ایران

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

تدریس خصوصی آنلاین شیمی کنکور و المپیاد شیمی ایران

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان