Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Tłuszcze to substancje towarzyszące nam na co dzień. W każdej kuchni można znaleźć masło, margarynę, olej czy oliwę. Czy wiesz, jak się je produkuje? Dlaczego tłustej plamy z ubrania nie spierzemy wodą? Dlaczego płonącego oleju nie wolno gasić wodą?

Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:
  • budowę glicerolu oraz wyższych kwasów karboksylowych;

  • budowę estrów oraz skład i budowę wiązania estrowego;

  • reakcję estryfikacji.

Nauczysz się
  • klasyfikować tłuszcze pod względem pochodzenia, stanu skupienia i charakteru chemicznego,

  • budowy i właściwości tłuszczów;

  • projektować doświadczenie, które pozwoli odróżnić tłuszcz nienasycony od nasyconego.

iLsyE7tHLL_d5e170

1. Budowa tłuszczów

Związki, którym zawdzięczamy piękne zapachy kwiatów czy owoców, to estry. Do tej grupy należą też tłuszczetłuszczetłuszcze, choć ich woń wcale do najprzyjemniejszych nie należy. Te niezbędne składniki naszej codziennej diety występują w naturalnych produktach– w mięsie, rybach i roślinach oleistych. Na drodze syntezy chemicznej otrzymuje się je w reakcji estryfikacji glicerolu i wyższych kwasów karboksylowych. Tłuszcze to zatem estry glicerolu (alkoholu polihydroksylowego) i wyższych kwasów karboksylowych, powstające na drodze estryfikacji.

Estryfikacja tłuszczów zachodzi wg schematu:

glicerol + kwasy tłuszczowe H2SO4 tłuszcz + woda
RioxtMTywHbhZ1
Estryfikacja tłuszczów
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Cząsteczki tłuszczów zawierają reszty kwasowe różnych kwasów tłuszczowych, np. kwasu stearynowego – o wzorze C17H35COOH – czy kwasu oleinowego – o wzorze C17H33COOH.

Polecenie 1

Które z poniższych zestawów wzorów kwasów organicznych mogą budować cząsteczki tłuszczów? Wybierz i wskaż prawidłową odpowiedź.

R1OqS9gzN8VIw
Możliwe odpowiedzi: 1. C17H33COOH   CH3COOH   C17H35COOH, 2. C15H31COOH   C17H35COOH   HCOOH, 3. C15H31COOH   C17H33COOH   C17H35COOH, 4. C15H31COOH   C3H7COOH   C17H35COOH

Przykłady tłuszczów:

R1SqGAM3SzcYh1
Przykłady tłuszczów
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
iLsyE7tHLL_d5e213

2. Rodzaje i właściwości tłuszczów

Tłuszcze głównie dzielimy ze względu na stan skupienia i pochodzenie.

RMmCvWn1uL3291
Źródło: Dariusz Adryan, epodreczniki.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.

Tłuszcze można również podzielić ze względu na charakter chemiczny. Wyróżniamy tłuszcze nasyconenienasycone. Tłuszcze nasycone to takie, które pochodzą od nasyconych wyższych kwasów karboksylowych, a pomiędzy ich atomami węgla występują jedynie wiązania pojedyncze. Takie tłuszcze są najczęściej pochodzenia zwierzęcego i występują głównie w stałym stanie skupienia. Natomiast tłuszcze nienasycone pochodzą od nienasyconych wyższych kwasów karboksylowych, czyli takich, w których pomiędzy atomami węgla występuje jedno lub więcej wiązań wielokrotnych. Takie tłuszcze są najczęściej pochodzenia roślinnego, więc głównie są cieczami.

Badanie zachowania się tłuszczów roślinnych i zwierzęcych wobec wody bromowej
Doświadczenie 1
RNbqduw1uHP8S
Problem badawczy:. Hipoteza:. Co będzie potrzebne: ;. Instrukcja: 1.

Problem badawczy:

Czy można odróżnić tłuszcze nasycone od tłuszczów nienasyconych za pomocą reakcji z roztworem bromu w rozpuszczalniku organicznym, np. chloroformie?

Hipoteza:

Tłuszcz nienasycony odbarwia roztwór bromu, a tłuszcz nasycony nie reaguje z roztworem bromu.

Co było potrzebne?

- dwie probówki z korkami;
- statyw na probówki;
- pipeta Pasteura;
- olej roślinny (np. olej rzepakowy);
- tłuszcz zwierzęcy (np. masło);
- roztwór Br2CHCl3.

Instrukcja:

Do jednej z probówek wprowadzono niewielką ilość masła, a do drugiej około 2 cm3 oleju rzepakowego. Następnie do obu dodano po około 2 cm3 roztworu bromu w chloroformie. Probówki zamknięto korkami i energicznie wymieszano. Następnie odstawiono je do statywu i zanotowano obserwacje.

Obserwacje:

W probówce pierwszej nie obserwuje się widocznych objawów reakcji. W probówce drugiej olej rozpuścił się i powstał klarowny roztwór.

Wnioski:

Olej rzepakowy jest tłuszczem nienasyconym, ponieważ reaguje z roztworem bromu i go odbarwia. Masło jest tłuszczem nasyconym, ponieważ nie reaguje z roztworem bromu.

RnZTVsogxPMJx
Schemat doświadczenia
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 2
R3KjEg52bmZhW
Obserwacje: (Uzupełnij) Wnioski: (Uzupełnij).
R1O38zfw9qy6u
Spośród poniższych tłuszczów wybierz te, które będą powodowały odbarwienie roztworu bromu w chloroformie. Możliwe odpowiedzi: 1. tran, 2. masło, 3. smalec, 4. olej lniany

W jakich rozpuszczalnikach rozpuszczają się tłuszcze?

Badanie właściwości oleju roślinnego
Doświadczenie 2
R1MWh1ZIF995c
Problem badawczy:. Hipoteza:. Co będzie potrzebne: ;. Instrukcja: 1.

Problem badawczy:

W której z substancji rozpuści się olej roślinny - jeszcze lepiej w wodzie czy benzynie?

Hipoteza:

Olej rozpuszcza się w benzynie, a nie rozpuszcza się w wodzie.

Co było potrzebne?

- dwie probówki z korkami;
- olej roślinny (np. słonecznikowy lub rzepakowy);
- woda;
- benzyna.

Instrukcja:

Do dwóch probówek wlano po 2 cm3 oleju. Do jednej z probówek wlano 2 cm3 wody, zatkano korkiem i wstrząśnięto. Do drugiej wlano 2 cm3 benzyny, także zatkano korkiem i wstrząśnięto.

Obserwacje:

W probówce pierwszej, po dodaniu wody, widoczne są dwie niemieszające się warstwy. W probówce drugiej, po dodaniu benzyny powstaje klarowny roztwór.

Wnioski:

Olej nie rozpuścił się w wodzie – utworzył z nią mieszaninę niejednorodną. Za to rozpuścił się w benzynie, z którą utworzył mieszaninę jednorodną. Benzyna jest rozpuszczalnikiem organicznym, więc rozpuszcza substancje organiczne.

1
Polecenie 3
R12N47wvvu53l
Obserwacje: (Uzupełnij) Wnioski: (Uzupełnij).
R1XOiTMpPDOzn
Spośród poniższych substancji wybierze te, z którymi olej rzepakowy stworzy mieszaninę jednorodną. Możliwe odpowiedzi: 1. heksan, 2. woda, 3. etanol, 4. benzyna

Tłuszcze nie rozpuszczają się w wodzie, ponieważ mają budowę niepolarną, za to dobrze rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych, takich jak benzyna, chloroform czy heksan, które również są niepolarne.

Ciekawostka

Dlaczego nie wolno gasić płonącego oleju wodą?

RyE1JUAMgwsjk1
Film przedstawia co dzieje się w przypadku gdy płonący olej jest gaszony wodą. Doświadczenie wykonane jest na świeżym powietrzu przez przeszkolonego strażaka

Gdy zaczyna palić się olej na patelni, wiele osób w pierwszym odruchu wstawia ją pod wodę. Konsekwencje takiego postępowania widzieliśmy na filmie. Dlaczego tak się dzieje?

Woda ma gęstość większą od gęstości oleju, a zatem po wlaniu do naczynia z płonącym olejem spływa na dno. Jednak wlewana na patelnię z płonącym olejem rozgrzewa się do temperatury powyżej 100°C, dzięki czemu przechodzi w stan gazowy, co jest przyczyną rozprzestrzeniania się ognia. Zjawisko to obserwuje się np. podczas smażenia kotletów, gdy woda wycieka ze smażonego mięsa na rozgrzany olej, powodując „pryskanie”. Z tych samych powodów niewskazane jest gaszenie wodą płonącej ropy naftowej czy benzyny.

Polecenie 4
RgT9jY2kdWSTD
Co należy zrobić, gdy zapali się olej w garnku? Wybierz i wskaż prawidłowe odpowiedzi. Możliwe odpowiedzi: 1. Należy wyłączyć gaz pod płonącym garnkiem., 2. Wstawić ostrożnie garnek pod bieżącą wodę., 3. Należy zmniejszyć gaz pod płonącym naczyniem, 4. Spokojnym ruchem przykryć naczynie, tak by ograniczyć dopływ tlen, 5. Otworzyć jak najszerzej okna.
iLsyE7tHLL_d5e413

3. Występowanie i biologiczne funkcje tłuszczów

Które produkty spożywcze zawierają tłuszcze?

Na półkach sklepowych łatwo znajdziemy olej słonecznikowy, rzepakowy, sojowy, kokosowy, orzechowy, lniany, z pestek winogron czy awokado, a także oliwę z oliwek, pozyskaną na różne sposóby. Te powszechnie stosowane w kuchni tłuszcze występują w nasionach takich roślin, jak sugerują nazwy – rzepak, słonecznik, soja, oliwki, rzadziej orzechy, kokos, winogrona czy awokado. Oleje i oliwy otrzymuje się w różnych procesach.

Tłuszcze zwierzęce są obecne w mięsie oraz mleku. Smalec otrzymujemy w wyniku przetopienia słoniny, a masło w procesie ubijania śmietany.

Jakie znaczenie mają tłuszcze dla organizmów żywych?

Tłuszcze w organizmach żywych pełnią bardzo ważną funkcję. Zastanawialiście się, dlaczego zimą spożywamy zazwyczaj większą ilość tłuszczów? Przede wszystkim dostarczają naszym organizmom energii. Podskórna warstwa tłuszczu zapobiega utracie ciepła i chroni narządy wewnętrzne przed uszkodzeniem. Ich istotną rolą jest także transport rozpuszczalnych w tłuszczach witamin: A ,D, E i K.

Ciekawostka

W czasach fast foodów ważne jest, aby znać zasady racjonalnej diety. Coraz większa część społeczeństwa ma problem z otyłością, co staje się przyczyną wielu chorób. W takim razie – co z tymi tłuszczami? Jeść czy nie jeść?

Tłuszcze są niezbędnym elementem naszej diety, jednak niewskazane jest spożywanie zbyt dużej ilości tłuszczów stałych, takich jak smalec i masło. Dlaczego? Ponieważ to głównie estry nasyconych kwasów tłuszczowych, które powodują wzrost zawartości cholesterolu we krwi. Zalecane jest dostarczanie organizmowi tłuszczów roślinnych, które w większości są estrami kwasów nienasyconych, określanych jako „NNKT” (niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe). Większą ilość NNKT zawierają: oleje roślinne, oliwa, orzechy, ryby i owoce morza.

R1EV7tD2mtXgD1
Źródło: Tomorrow Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Polecenie 5
R1He6AoZKkhWq
Spośród poniższych produktów spożywczych wybierz te, które składają się w głównej mierze z tłuszczów.
Źródło: https://pixabay.com, https://pl.openfoodfacts.org, https://pxhere.com, domena publiczna.
R19KzkpAr4cJh
Możliwe odpowiedzi: 1. masło, 2. migdały, 3. olej, 4. pomidory, 5. sok
iLsyE7tHLL_d5e469

4. Ważne przemiany tłuszczów

Jakim przemianom ulegają tłuszcze w organizmach ludzi i zwierząt?

Tłuszcze ulegają hydrolizie, tj. rozpadają się z utworzeniem glicerolu i kwasu tłuszczowego. Proces ten zachodzi w przewodzie pokarmowym pod wpływem enzymów i jest źródłem energii. Poniżej przedstawiono uproszczony schemat tych procesów.

R17yoXT6zwx4E1
Źródło: Dariusz Adryan, epodreczniki.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.

Jak powstaje margaryna?

Ciekłe tłuszcze poddaje się procesowi przemysłowego utwardzania, w wyniku czego otrzymujemy margarynę. Polega to na katalitycznym uwodornieniu tłuszczów nienasyconych. W efekcie powstają związki nasycone – tłuszcze stałe.

R1MQSyc9WhH101
Źródło: Dariusz Adryan, epodreczniki.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.

Czy z tłuszczów można otrzymać mydło?

Ważnym procesem, któremu ulegają tłuszcze, jest ich zmydlanie. Reakcja ta polega na ogrzewaniu tłuszczów w obecności wodorotlenku sodu lub potasu. Produktem tej reakcji są sole sodowe i potasowe wyższych kwasów karboksylowych, czyli mydła.

RmwX9At8n5Njg1
Źródło: Dariusz Adryan, epodreczniki.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.
Polecenie 6
R1Ohjy9LQLvcL
Które z poniższych zestawów wzorów kwasów organicznych mogą tworzyć mydła? Wybierz i wskaż prawidłową odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. C17H33COOH   CH3COOH   C17H35COOH, 2. C15H31COOH   C17H35COOH   HCOOH, 3. C15H31COOH   C3H7COOH   C7H15COOH, 4. C15H31COOH   C17H33COOH   C17H35COOH

Czy wszystkie substancje tłuste są tłuszczami? Czy olej roślinny i olej napędowy to tłuszcze?

Zarówno oleje roślinne, jak i oleje napędowe to substancje tłuste. Jednak do tłuszczów można zaliczyć jedynie oleje roślinne. Podczas silnego ogrzewania oleju roślinnego wydziela się substancja o duszącym zapachu. Substancją tą jest akroleina. Powoduje silne podrażnienia błon śluzowych, oczu i górnych dróg oddechowych. Jest toksyczna i rakotwórcza, dlatego żadnych tłuszczy nie należy przegrzewać. Wspomniana reakcja jest charakterystyczna dla tłuszczów (tzw. próba akroleinowapróba akroleinowapróba akroleinowa).

Reakcja charakterystycznareakcja charakterystycznaReakcja charakterystyczna to reakcja, która umożliwia zidentyfikowanie danego związku lub grupy związków. Z kolei oleje mineralne, czyli takie, które pochodzą z destylacji ropy naftowej (np. olej napędowy), nie tworzą akroleiny podczas ogrzewania. W ten sposób można odróżnić oleje roślinne od mineralnych.

iLsyE7tHLL_d5e540

Podsumowanie

  • Tłuszcze są estrami glicerolu i wyższych kwasów karboksylowych.

  • Tłuszcze można podzielić – ze względu na stan skupienia (stałe i ciekłe), pochodzenie (roślinne i zwierzęce) oraz charakter chemiczny (nasycone i nienasycone).

  • Tłuszcze roślinne głównie zawierają w swojej budowie reszty kwasowe nienasyconych kwasów tłuszczowych, a tłuszcze zwierzęce – reszty kwasowe nasyconych kwasów tłuszczowych.

  • Tłuszcze roślinne (ciekłe) odbarwiają roztwór bromu w rozpuszczalniku organicznym. Wpływ na to ma obecność wiązania wielokrotnego.

  • Tłuszcze nie rozpuszczają się w wodzie, ale dobrze rozpuszczają się w rozpuszczalnikach niepolarnych (organicznych), np. w benzynie.

  • Tłuszcze są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu.

iLsyE7tHLL_d5e620

Słownik

tłuszcze
tłuszcze

estry glicerolu i wyższych kwasów karboksylowych

próba akroleinowa
próba akroleinowa

reakcja charakterystyczna tłuszczów; polega na silnym ogrzewaniu tłuszczów w obecności wodorosiarczanu potasu, podczas którego wydziela się akroleina – substancja toksyczna o ostrym, duszącym zapachu

reakcja charakterystyczna
reakcja charakterystyczna

reakcja pozwalająca zidentyfikować daną substancję lub grupę związków

glicerol
glicerol

alkohol polihydroksylowy, zawierający trzy grupy hydroksylowe; jego nazwa systematyczna to propano-1,2,3-triol; powszechnie znany jest również pod nazwą gliceryna

wyższe kwasy karboksylowe
wyższe kwasy karboksylowe

kwasy karboksylowe, które zawierają długie łańcuchy węglowe, zbudowane z ponad 10 atomów węgla

roztwór Br2CHCl3
roztwór Br2CHCl3

roztwór bromu w chloroformie (rozpuszczalniku organicznym)

iLsyE7tHLL_d5e696

Ćwiczenia

Pokaż ćwiczenia:
1
Ćwiczenie 1
RLhaA1gy6rUxT1
zadanie interaktywne
Źródło: Aneta Wojewoda, licencja: CC BY 3.0.
1
Ćwiczenie 2
R1OqiE0XRQUJ81
zadanie interaktywne
Źródło: Aneta Wojewoda, licencja: CC BY 3.0.
1
Ćwiczenie 3
RGfe7RDC5MTb61
zadanie interaktywne
Źródło: Aneta Wojewoda, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 4
R1Y73vYzDbcLJ1
zadanie interaktywne
Źródło: Aneta Wojewoda.
1
Ćwiczenie 5
R1cHPqat00VSe1
zadanie interaktywne
Źródło: Aneta Wojewoda.
2
Ćwiczenie 6
Rja7uj0wDLaJc1
zadanie interaktywne
Źródło: Aneta Wojewoda, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 7
R15qGkdxXnuvX
Poniżej przedstawiono wzory trzech różnych tłuszczów. Zaznacz ten, który występuje w ciekłym stanie skupienia.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1F3ea47z6NiQ
Spośród poniżej podanych poniżej, zaznacz nazwę tłuszczu występującego w ciekłym stanie skupienia. Możliwe odpowiedzi: 1. trioleinian glicerolu, 2. tristearynian glicerolu, 3. trupalimtynian glicerolu
2
Ćwiczenie 8
R1bMl2LX5aAd2
Na poniższym schematycznym wzorze tłuszczu zaznacz grupy estrowe.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1VSA1SGs5T62
Spośród poniższych grup funkcyjnych wybierz tą, która występuje w cząsteczkach wszystkich tłuszczów. Możliwe odpowiedzi: 1. aminowa, 2. hydroksylowa, 3. estrowa, 4. karboksylowa
R1RtdXD0IYGH33
Ćwiczenie 9
Which vitamins are fat soluble? Możliwe odpowiedzi: 1. B,C, 2. A,B,C,D, 3. A,D,E,K, 4. E,K,B,C
R1FAF0Vh6wUy93
Ćwiczenie 10
Fats are formed by the reaction of: Możliwe odpowiedzi: 1. hydrolysis, 2. hydrogenation, 3. thermal decomposition, 4. esterification, 5. burning

Bibliografia

Kulawik J., Kulawik T., Litwin M., Podręcznik do chemii dla klasy ósmej szkoły podstawowej, Warszawa 2020.

Łasiński D., Sporny Ł., Strutyńska D., Wróblewski P., Podręcznik dla klasy ósmej szkoły podstawowej, Mac Edukacja 2021.

bg‑gray3

Notatnik

RcBsYUGWYAPo8
(Uzupełnij).
Aplikacje dostępne w
Pobierz aplikację ZPE - Zintegrowana Platforma Edukacyjna na androida