(Πηγή: Βιβλίο Μαθητή, Χημεία Β΄ ΓΕΛ, §5.2 Λίπη και έλαια. Οι εκφωνήσεις των παρακάτω ερωτήσεων/ασκήσεων προέρχονται από το ενιαίο μπλοκ ασκήσεων του Κεφαλαίου 5 (σελ. 160-161) και ανατέθηκαν σε αυτό το υποκεφάλαιο με βάση τη θεματική τους συνάφεια.)
Οι ολυμπιακοί από το ριζό πιρούνι έχουν ανάγκη από 28 g (μία συνηθ.) πρωτεΐνες, 5 g σάκχαρα και 12 g λίπη. Πόσες Kcal και παίρνει κάποιος τρώγοντας 10 g από τους «ηλιοσπόρους» αυτούς;
Σκέψη / Μεθοδολογία: Χρησιμοποιούμε τον «κώδικα 4-4-9» (kcal/g για πρωτεΐνες-σάκχαρα-λίπη αντίστοιχα) πάνω στα δοσμένα βάρη ανά μερίδα, και μετά αναγάγουμε αναλογικά στα 10 g.
Λύση:
Απάντηση: Περίπου 53,3 kcal για 10 g ηλιόσπορων.
⚠️ υπό επαλήθευση
Πρόσεξε:
Οι εστέρες της γλυκερίνης με ανώτερα οργανικά οξέα είναι τα ....... και τα ....... . Οι εστέρες κατώτερων ή μέσων αλκοολών με κατώτερα ή μέσα οξέα είναι τα ....... ....... ή essences.
Σκέψη / Μεθοδολογία: Ζητούνται οι ονομασίες δύο κατηγοριών εστέρων: αυτών με γλυκερίνη+ανώτερα οξέα, και αυτών με μικρότερες αλκοόλες/οξέα.
Λύση:
Απάντηση: Λίπη και έλαια· αρωματικοί εστέρες (essences).
Η ένωση: C${17}$H${33}$COOCH$2$ | C${17}$H${33}$COOCH | C${17}$H$_{33}$COOCH$_2$ Είναι η: α. τριελαΐνη β. τριελαϊκός εστέρας της γλυκερίνης γ. ελαΐνη δ. όλα αυτά
Σκέψη / Μεθοδολογία: Η ρίζα C17H33COO- προέρχεται από το ελαϊκό οξύ. Η ένωση είναι τριεστέρας της γλυκερίνης με τρία μόρια ελαϊκού οξέος — τα ονόματα «τριελαΐνη» και «τριελαϊκός εστέρας της γλυκερίνης» είναι συνώνυμα για την ίδια ένωση.
Λύση:
Απάντηση: δ. όλα αυτά (τα α και β περιγράφουν την ίδια ένωση· το γ, «ελαΐνη», αναφέρεται στον μονοεστέρα, όχι σε αυτόν — απορρίπτεται)
⚠️ υπό επαλήθευση
Πρόσεξε:
Η αντίδραση (C${17}$H${33}$COO)$_3$C$_3$H$_5$ + H$2$ \rightarrow (C${17}$H$_{35}$COO)$_3$C$_3$H$_5$ είναι: α. πολυμερισμός β. υδρογόνωση γ. σαπωνοποίηση δ. υδρόλυση
Σκέψη / Μεθοδολογία: Παρατηρούμε προσθήκη H2 στο μόριο (η ρίζα αλλάζει από C17H33- σε C17H35-, δηλαδή αφαιρείται ένας διπλός δεσμός) — αυτό είναι εξ ορισμού υδρογόνωση.
Λύση:
Απάντηση: β. υδρογόνωση
Το 9-οκταδενοϊκό οξύ (ή για την ακρίβεια το cis-) είναι το α. παλμιτικό β. το ελαϊκό γ. το στεατικό δ. οξικό
Σκέψη / Μεθοδολογία: Το «οκταδενοϊκό» δηλώνει 18 άτομα C με έναν διπλό δεσμό, θέση 9 — αυτός είναι ακριβώς ο ορισμός του ελαϊκού οξέος.
Λύση:
Απάντηση: β. το ελαϊκό
Πρόσεξε:
Η παρακάτω αντίδραση δίνει το γενικό σχήμα μιας αντίδρασης σαπωνοποίησης: τριγλυκερίδιο + 3 NaOH → γλυκερίνη + RCOONa + R'COONa + R''COONa. Η αντίδραση αυτή είναι ποσοτική, δηλαδή από 1 mol γλυκεριδίου παράγεται 1 mol γλυκερίνης. Αν όμως η αντίδραση γίνει σε ουδέτερο περιβάλλον, τότε παράγεται 1/3 mol γλυκερίνης. Τότε η απόδοση αυτής θα είναι: α. 66,6% β. 33,3 % γ. 0,333 δ. 11,1%
Σκέψη / Μεθοδολογία: Η απόδοση ορίζεται ως ο λόγος της πραγματικά παραγόμενης ποσότητας προς τη θεωρητικά αναμενόμενη (ποσοτική), επί τοις εκατό.
Λύση:
Απάντηση: β. 33,3%
Τα συνθετικά απορρυπαντικά υπερέχουν ως προς τα σαπούνια διότι: (Επιλέξτε τα σωστά) α. είναι πιο δυσοδιάλυτα, β. δρουν και σε σκληρό νερό, γ. έχουν συναγωνίσιο κόστος, μια και χρησιμοποιούν ως πρώτες ύλες πετρέλαιο και H$_2$SO$_4$, δ. παρουσιάζουν αλκαλική αντίδραση, ε. δε χρησιμοποιούν ως πρώτες ύλες ουσίες που έχουν θρεπτική αξία.
Σκέψη / Μεθοδολογία: Ελέγχουμε κάθε πρόταση με βάση τη θεωρία για τα πλεονεκτήματα των συνθετικών απορρυπαντικών έναντι των σαπουνιών.
Λύση:
Απάντηση: β, γ και ε
Πρόσεξε:
Τα σαπούνια με κάλιο, δηλαδή τα με K άλατα των λιπαρών οξέων είναι πιο απαλά και πιο διαλυτά από εκείνα με νάτριο. Χρησιμοποιούνται στις κρέμες ξυρίσματος και στα υγρά σαπούνια. Να γράψετε την αντίδραση σαπωνοποίησης της στεαρίνης με KOH.
Σκέψη / Μεθοδολογία: Η στεαρίνη είναι το τριγλυκερίδιο του στεατικού οξέος (τριστεατίνη), (C17H35COO)3C3H5. Η σαπωνοποίηση με KOH ακολουθεί το ίδιο γενικό σχήμα με NaOH, μόνο που το προϊόν είναι κάλιο-σάπουνο.
Λύση:
Απάντηση: (C17H35COO)3C3H5 + 3 KOH → C3H5(OH)3 (γλυκερίνη) + 3 C17H35COOK (στεατικό κάλιο)
Πρόσεξε:
Ένα πλυντήριο περιέχει 40 L νερό το οποίο είναι πολύ σκληρό και περιέχει 0,1 mol Ca$^{2+}$ ανά L. Πόσα g Na$_2$CO$_3$ (το οποίο είναι αποσκληρυντικό) χρειάζονται για να απομακρύνουν την ποσότητα αυτή του Ca; Ποσότητα σαπουνιού σε σκόνη (NaOOC(CH$2$)${16}$CH$_3$) με σχετική μοριακή μάζα 306 καταναλώνεται για την καταβόληση της ποσότητας αυτής του Ca;
Σκέψη / Μεθοδολογία: Το Na2CO3 καθιζάνει το Ca2+ ως CaCO3 σε αναλογία 1:1. Το σαπούνι καταναλώνεται από το Ca2+ σχηματίζοντας αδιάλυτο άλας ασβεστίου, όπου κάθε Ca2+ δεσμεύει 2 ανιόντα σαπουνιού (αναλογία 1:2).
Λύση:
Απάντηση: Χρειάζονται 424 g Na2CO3. Καταναλώνονται 2448 g σαπουνιού.
Πρόσεξε:
Γιατί δε θα χρησιμοποιούσατε για την παρασκευή σαπουνιού: α. λιπαρά οξέα με λιγότερα από 12 άτομα C, β. λιπαρά οξέα με πάνω από 18 άτομα C, γ. οξέα με μεγάλη ανθρακική αλυσίδα για υγρά σαπούνια,
Σκέψη / Μεθοδολογία: Οι ιδιότητες ενός σαπουνιού (διαλυτότητα, φυσική κατάσταση) εξαρτώνται άμεσα από το μήκος της ανθρακικής αλυσίδας του λιπαρού οξέος από το οποίο προέρχεται.
Λύση:
Ενδεικτική απάντηση: α. Δίνουν πολύ διαλυτά, ασθενή σαπούνια. β. Δίνουν δυσδιάλυτα σαπούνια. γ. Μεγάλη αλυσίδα δίνει στερεό, όχι υγρό σαπούνι.
Πρόσεξε:
Μετά το 1970, πάνω από το 75% των απορρυπαντικών πλυντηρίων περιέχουν ένζυμα. Μπορείτε να κάνετε μια γενική αιτιολόγηση για την προσθήκη αυτή; Να εστιάσετε την προσοχή σας στη χρήση των ενζύμων λιπάση και πρωτεάση.
Σκέψη / Μεθοδολογία: Τα ένζυμα καταλύουν συγκεκριμένα τη διάσπαση συγκεκριμένων τύπων λεκέδων (λιπαρών, πρωτεϊνικών) που τα απλά απορρυπαντικά δεν αφαιρούν εύκολα.
Λύση:
Ενδεικτική απάντηση: Τα ένζυμα προστίθενται για να διασπούν καταλυτικά συγκεκριμένους τύπους οργανικών λεκέδων που τα απορρυπαντικά μόνα τους δυσκολεύονται να αφαιρέσουν: η λιπάση διασπά λιπαρούς λεκέδες, η πρωτεάση διασπά πρωτεϊνικούς λεκέδες, καθιστώντας τους πιο εύκολα διαλυτούς/απομακρύνσιμους.
Πρόσεξε:
Η παρακάτω ένωση δε συνιστάται ως απορρυπαντικό διότι: CH$_3$-CH(CH$_3$)-CH$_2$-CH(CH$_3$)-CH$_2$-CH(CH$_3$)-CH(CH$_3$)-[βενζολικός δακτύλιος]-SO$_3$Na α. προκαλεί πολύ μεγάλο αφρισμό, β. δε διαλύεται στο νερό, γ. δε βιοαποσυντίθεται από τα ένζυμα.
Σκέψη / Μεθοδολογία: Η ένωση έχει έντονα διακλαδισμένη ανθρακική αλυσίδα (πολλές πλευρικές ομάδες CH3). Τέτοιες διακλαδισμένες αλυσίδες είναι γνωστό ότι δεν αναγνωρίζονται εύκολα από τα ένζυμα αποδόμησης.
Λύση:
Απάντηση: γ. δε βιοαποσυντίθεται από τα ένζυμα
Πρόσεξε: