Жиры и углеводы: строение, гидролиз и энергия
Сравним химическую природу жиров и углеводов, разберём гидролиз сложных молекул и рассчитаем продукты омыления.
Чему научимся
- Описывать жиры как сложные эфиры глицерина
- Различать моно-, ди- и полисахариды
- Применять стехиометрию гидролиза и омыления
Разбираемся в теме
Жиры и омыление
Жиры — преимущественно триэфиры глицерина и высших карбоновых кислот. Они содержат три сложноэфирные связи. При гидролизе с водой в присутствии кислоты или ферментов образуются глицерин и кислоты; при действии щёлочи получаются глицерин и соли кислот, составляющие основу мыла.
Упрощённая схема омыления: (RCOO)₃C₃H₅ + 3NaOH → C₃H₅(OH)₃ + 3RCOONa. Запись RCOO обозначает остаток карбоновой кислоты в сложноэфирной группе. Если остатки кислот содержат двойные связи, жир называют ненасыщенным; их гидрирование возможно с металлическим катализатором при контроле условий и состава продукта.
Жиры в организме и хозяйстве
Триглицериды служат запасом энергии: при их ферментативном расщеплении и последующем окислении организм получает энергию. Жировая ткань участвует в теплоизоляции и механической защите органов. Жиры пищи помогают усвоению жирорастворимых витаминов; некоторые жирные кислоты необходимы организму и поступают с пищей.
Растительные масла и животные жиры используют в пищевой промышленности и как сырьё для получения мыла, глицерина и продуктов переработки жирных кислот. Состав и доля ненасыщенных остатков влияют на свойства смеси. Мембраны клеток содержат другие классы липидов, прежде всего фосфолипиды; их строение не следует автоматически приравнивать к строению триглицерида.
Углеводы разных размеров
Глюкоза C₆H₁₂O₆ — моносахарид; в растворе она преимущественно существует в циклических формах. Сахароза C₁₂H₂₂O₁₁ — дисахарид, при гидролизе дающий глюкозу и фруктозу. Крахмал и целлюлоза — полисахариды с повторяющейся формулой (C₆H₁₀O₅)ₙ, но различными связями и пространственной организацией.
Для крахмала характерно окрашивание с йодным реагентом, которое используют как учебный качественный признак. В организме углеводы могут окисляться с выделением энергии: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O является суммарной схемой, а не одной реакцией в клетке. Одинаковая формула звена не означает одинаковой усвояемости полимеров.
Разобранные примеры
Сколько моль NaOH и глицерина соответствует полному омылению 0,20 моль триглицерида?
- Одна молекула триглицерида содержит три сложноэфирные связи.
- На 1 моль жира требуется 3 моль NaOH: n(NaOH) = 3 × 0,20 = 0,60 моль.
- Из одной молекулы жира образуется одна молекула глицерина: n = 0,20 моль.
Ответ. Расход NaOH — 0,60 моль; образуется 0,20 моль глицерина.
Попробуй самостоятельно
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Самопроверка
Закрепление материала
Мини-тест
Выберите ответ на каждый вопрос. Объяснения откроются после проверки.
Открываем мини-тест…
Словарь урока
- Триглицерид
- Сложный эфир глицерина и трёх остатков жирных кислот.
- Омыление
- Щелочной гидролиз сложного эфира с образованием соли кислоты.
- Полисахарид
- Углеводный полимер из большого числа соединённых сахарных остатков.
Связь с программой
Тема: жиры и углеводы. Раздел: Биомолекулы и полимеры.
- ФРП СОО «Химия», базовый уровень, 10–11 классы ↗Единое содержание общего образованияПроверенная копия программы ↗Страницы PDF: 10, 32, 33, 51, 52
Содержание базового курса сверено с программой 12 октября 2026 г. Источники программы описывают содержание школьного курса химии; объяснения, примеры и задания — авторские материалы Умблика. Последовательность школьных занятий и актуальные требования уточняет учитель в рабочей программе.
Твой маршрут
Органическая химия