Tłuszcze, mydła i wielocukry

Ten materiał łączy dwa tematy chemii organicznej, które w zakresie rozszerzonym dotyczą dużych, naturalnych cząsteczek: tłuszcze (wraz z mydłami powstającymi z nich w hydrolizie zasadowej) oraz wielocukry — skrobię i celulozę.

Pierwszy blok to tłuszcze. Opisujesz je jako estry glicerolu (propano-1,2,3-triolu) i długołańcuchowych kwasów tłuszczowych: palmitynowego, stearynowego i oleinowego. Wyjaśniasz, dlaczego tłuszcze zawierające głównie reszty kwasów nasyconych są w temperaturze pokojowej stałe, a te z resztami kwasów nienasyconych — ciekłe. Porównujesz przebieg hydrolizy tłuszczu w środowisku kwasowym (powstają glicerol i kwasy tłuszczowe) i zasadowym (powstają glicerol i sole kwasów tłuszczowych, czyli mydła) i wykonujesz obliczenia stechiometryczne: jeden mol triglicerydu reaguje z trzema molami wodorotlenku sodu.

Drugi blok to substancje powierzchniowo czynne. Zaznaczasz w cząsteczkach mydła i innych środków myjących fragment hydrofobowy (długi łańcuch węglowodorowy) i hydrofilowy (grupa jonowa) i na tej podstawie wyjaśniasz, jak powstają micele i w jaki sposób mydło usuwa tłusty brud z powierzchni.

Trzeci blok to skrobia i celuloza. Oba wielocukry są zbudowane z reszt glukozy, ale skrobia z reszt α-glukozy, a celuloza z reszt β-glukozy, co prowadzi do bardzo różnych właściwości. Rozpoznajesz je na podstawie obserwacji: skrobia tworzy w gorącej wodzie kleik i daje z jodem granatowe zabarwienie, celuloza jest włóknista i nierozpuszczalna w wodzie. Analizujesz doświadczenie, w którym skrobię poddaje się hydrolizie w środowisku kwasowym, a powstałą glukozę wykrywa się próbą Trommera.

Materiał oferuje cztery formy pracy. Quiz zawiera zadania obliczeniowe i pojęciowe z wyjaśnieniem po każdej odpowiedzi. Fiszki utrwalają wzory kwasów tłuszczowych, pojęcia i obserwacje. Egzamin ustny w formie rozmowy z egzaminatorem sprawdza, czy umiesz uzasadnić przebieg reakcji i wynik doświadczenia. Praca pisemna do wydruku zawiera zadania otwarte z równaniami reakcji, obliczeniami i projektem doświadczenia.

Zadania są oryginalnymi ćwiczeniami do samodzielnej nauki, a potrzebne masy molowe podano w ich treści. Materiał nie obejmuje utwardzania tłuszczów, przemysłowego otrzymywania mydeł ani równań hydrolizy wielocukrów — tych zagadnień nie ma w obecnych wymaganiach.

• Opisujesz budowę tłuszczów stałych i ciekłych jako estrów glicerolu i kwasów tłuszczowych.
• Porównujesz produkty hydrolizy tłuszczu w środowisku kwasowym i zasadowym i zapisujesz odpowiednie równania.
• Wykonujesz obliczenia stechiometryczne dotyczące hydrolizy zasadowej tłuszczu.
• Zaznaczasz fragmenty hydrofobowe i hydrofilowe w cząsteczkach substancji powierzchniowo czynnych i wyjaśniasz działanie miceli.
• Porównujesz budowę i właściwości skrobi i celulozy oraz interpretujesz doświadczenie z hydrolizą skrobi.

Materiał ćwiczeniowy przygotowany przez Zestly.