Tại sao axit béo không no lại có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn axit béo no?

Chào các em học sinh, hôm nay thầy Tuấn sẽ cùng các em đi tìm lời giải cho một câu hỏi rất hay trong chương trình Hóa học lớp 12, đó là:  Axit Béo là gì ? tại sao axit béo không no lại có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn axit béo no?

Có bạn nào trả lời được câu hỏi này không nhỉ? Nếu chưa thì chúng ta hãy cùng nhau đi tìm hiểu nhé!

Axit béo là gì?

Trước khi đi vào tìm hiểu lý do nhiệt độ nóng chảy của axit béo không no thấp hơn axit béo no, thầy trò chúng ta cùng ôn lại một chút kiến thức về axit béo nhé!

Axit béo là axit đơn chức, mạch cacbon dài, không phân nhánh. Axit béo được chia thành 2 loại:

• Axit béo no (Axit No): Là axit béo chỉ chứa liên kết đơn C-C trong mạch hidrocacbon.
  Ví dụ: Axit stearic (C₁₇H₃₅COOH), axit panmitic (C₁₅H₃₁COOH).
• Axit béo không no (Axit Không No): Là axit béo chứa một hoặc nhiều liên kết đôi C=C trong mạch hidrocacbon.
  Ví dụ: Axit oleic (C₁₇H₃₃COOH), axit linoleic (C₁₇H₃₁COOH).

Axit không no có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn axit No chủ yếu do cấu trúc hình dạng của chúng và khả năng tương tác giữa các phân tử.

Các lý do chính nhiệt độ nóng chảy Axit Không No thấp hơn axit No :

1. Liên kết đôi: Axit không no có một hoặc nhiều liên kết đôi trong chuỗi carbon của chúng. Những liên kết này làm cho chuỗi axit béo bị cong, khiến cho các phân tử không thể xếp chồng lên nhau một cách chặt chẽ như trong axit No, nơi các chuỗi carbon thẳng và có liên kết đơn.
2. Tương tác giữa các phân tử: Khi các phân tử axit không no không thể xếp chồng lên nhau chặt chẽ, lực tương tác giữa chúng (bao gồm lực Van der Waals) sẽ yếu hơn so với axit béo bão hòa. Do đó, nhiệt độ cần thiết để phá vỡ những lực này và chuyển từ trạng thái rắn sang lỏng (nhiệt độ nóng chảy) sẽ thấp hơn.
3. Tính chất vật lý: Các axit  không no thường có dạng lỏng ở nhiệt độ phòng (chẳng hạn như dầu thực vật), trong khi axit béo bão hòa thường ở trạng thái rắn (như mỡ động vật) ở cùng nhiệt độ.

Tóm lại, hình dạng cong của axit không no và sự yếu hơn trong tương tác giữa các phân tử dẫn đến nhiệt độ nóng chảy thấp hơn so với axit béo bão hòa.

So sánh cấu trúc của axit Béo No và không No

Axit no có cấu trúc mạch thẳng, do đó các phân tử có thể xếp khít nhau tạo nên mạng lưới liên kết hidro bền vững.

Axit không no do sự xuất hiện của liên kết đôi C=C nên mạch cacbon bị gập khúc, làm giảm khả năng xếp khít của các phân tử. Do đó, mạng lưới liên kết hidro của axit béo không no không bền vững bằng axit béo no.

Nhiệt độ nóng chảy và sự ảnh hưởng của liên kết đôi

Nhiệt độ nóng chảy của các axit béo phụ thuộc vào độ bền của mạng lưới liên kết hidro giữa các phân tử. Mạng lưới liên kết hidro càng bền vững, nhiệt độ nóng chảy càng cao và ngược lại.

Do axit không No có cấu trúc mạch gấp khúc nên liên kết hidro giữa các phân tử yếu hơn, do đó nhiệt độ nóng chảy của axit không No thấp hơn so với axit No có cùng số nguyên tử cacbon.

Một số ví dụ minh họa về axit béo là gì ?

Tên axit béo	Công thức	Loại axit béo	Nhiệt độ nóng chảy (°C)
Axit stearic	C17H35COOH	Axit béo No	70
Axit oleic	C17H33COOH	Axit không No (1 liên kết đôi)	16
Axit linoleic	C17H31COOH	Axit không No (2 liên kết đôi)	-5

Như vậy, ta có thể thấy rõ ràng rằng axit không no có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn axit no.

Ứng dụng của axit béo là gì ?

Cả axit no và axit không no đều có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống, ví dụ:

• Là thành phần quan trọng của dầu mỡ: Axit không no là thành phần chính của dầu thực vật, trong khi axit no là thành phần chính của mỡ động vật.
• Sản xuất xà phòng, chất tẩy rửa: Phản ứng xà phòng hóa este của axit béo với NaOH, KOH được ứng dụng trong sản xuất xà phòng, chất tẩy rửa.
• Sản xuất thực phẩm: Axit béo là nguyên liệu để sản xuất margarine, shortening…

Kết luận

Bài học hôm nay đã giúp các em hiểu rõ hơn về axit béo no, axit béo không no cũng như lý do tại sao axit béo không no lại có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn axit béo no.

Các em hãy nhớ lại kiến thức về liên kết hidro và cấu trúc phân tử để giải thích hiện tượng này nhé.

Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, hãy để lại bình luận bên dưới, thầy Tuấn sẽ giải đáp giúp em.

Hẹn gặp lại các em trong các bài học tiếp theo!