Bài 9. Luyện tập cấu trúc và tính chất của một số cacbohiđrat tiêu biểu – Câu 3 trang 53 SGK Hóa 12 Nâng cao . Hãy viết công thức phân tử và công thức cấu tạo thu gọn[ ở dạng mạch hở và dạng mạch vòng] của glucozơ, fructozơ, saccarozơ, mantozơ, tinh bột và xenlulozơ [nếu có]. Hãy viết công thức phân tử và công thức cấu tạo thu gọn[ ở dạng mạch hở và dạng mạch vòng] của glucozơ, fructozơ, saccarozơ, mantozơ, tinh bột và xenlulozơ [nếu có].
- Chuyên mục:
- Lớp 12
- Hóa lớp 12 Nâng cao
I- Tính chất vật lý. Trạng thái tự nhiên
- Saccarozơ là chất kết tinh, không màu, vị ngọt, dễ tan trong nước.
- Saccarozơ là thành phần chính của đường mía [từ cây mía], củ cải đường, đường thốt nốt.
II- Cấu trúc phân tử
- CTPT: C12H22O11.
- Là một đisaccarit được cấu tạo từ một gốc α-glucozơ và β-fructozơ liên kết với nhau qua nguyên tử Oxi giữa C1 của glucozơ và C2 của fructozơ. Loại liên kết này thuộc loại liên kết glicozit. Cấu trúc phân tử của saccarozơ được biểu diễn như sau:
Qua công thức cấu tạo trên, ta nhận thấy saccarozơ không có nhóm OH hemiaxetal tự do nên không thể chuyển thành dạng mạch hở chứa nhóm CH = O. Vì vậy saccarozơ chỉ còn tính chất của ancol đa chức và phản ứng thủy phân của đisaccarit.
III- Tính chất hóa học
1. Tính chất của ancol đa chức: Phản ứng với Cu[OH]2 ở nhiệt độ thường
2C12H22O11 + Cu[OH]2 →C12H21O112Cu + 2H2O
đồng - saccarozơ
2.Phản ứng thủy phân
Dung dịch saccarozơ không có tính khử nhưng khi đun nóng với axit thì tạo thành dung dịch có tính khử do nó bị thủy phân thành glucozơ và fructozơ.
C12H22O11 + H2O
Glucozơ Fructozơ
Trong cơ thể người, phản ứng này xảy ra nhờ enzim.
IV. Một số chú ý khi giải bài tập
Thủy phân mantozơ
1 mantozơ → 2 glucozơ
342 2.180
Thông thường hay gặp dạng bài thủy phân không hoàn toàn, sau đó cho hỗn hợp sản phẩm tham gia phản ứng tráng gương. Cần lưu ý rằng trong trường hợp này glucozơ và mantozơ còn dư đều tham gia phản ứng tráng gương với tỉ lệ số mol nAg= 2.nglu = 2.nman
Thủy phân saccarozơ:
C12H22O11 → C6H12O6 + C6H12O6
glucozơ fructozơ
saccarozơ không tham gia phản ứng tráng gương nhưng khi bị thủy phân thì cho các sản phẩm có khả năng tham gia phản ứng tráng gương. Cần lưu ý cả glucozơ và fructozơ đều cho phản ứng tráng gương và luôn có tỉ lệ nAg= 2 nglu = 2nfruc
Page 2
Preview
• Glucozơ [C6H12O6] • Fructozơ [C6H12O6] • Saccarozơ [C12H22O11] • Mantozơ [C12H22O11] • Tinh bột [C6H10O5]n • Xenlulozơ [C6H10O5]n TÓM TẮT KIẾN THỨC - Cacbohiđrat [gluxit, saccarit] là những hợp chất hữu cơ tạp chức thường có công thức chung là Cn[H20]m. - Có nhiều nhóm cacbohiđrat, quan trọng nhất là 3 nhóm sau đây : 1. Monosaccarit : Là nhóm cacbohiđrat đơn giản nhất không thể thủy phân được. Ví dụ: glucozơ, fructozơ [C6H12O6]. Công thức tổng quát của monosaccarit là CnH2nOn . 2. Đisaccarit: Là nhóm cacbohiđrat mà khi thuỷ phân sinh ra 2 phân tử monosaccarit. Thí dụ: saccarozơ, mantozơ [C12H22O11]. 3. Polisaccarit: Là nhóm cacbohiđrat phức tạp mà khi thủy phân đến cùng sinh ra nhiều phân tử monosaccarit. Thí dụ: tinh bột, xenlulozơ [C6H10O5]n. Bảng tóm tắt tính chất hóa học của Cacbohiđrat Glucozơ Fructozơ Saccarozơ Mantozơ [dd] Tinh bột Xenlulozơ +[Ag[NH3]2]OH Ag↓ Ag↓ - Ag↓ - - +CH3OH/HCl Metylglycozit - - Metylglycozit - - +Cu[OH]2/OH- dd màu xanh [t0, màu đỏ gạch] dd màu xanh [t0, màu đỏ gạch] dd màu xanh dd màu xanh [ t0, màu đỏ gạch] - - +[CH3CO]2O + + + + + Xenlulozơ triaxetat +HNO3/H2SO4 + + + + + Xenlulozơ trinitat +H2O/H+ - - glucozơ + fructozơ 2 glucozơ nhiều glucozơ nhiều glucozơ +H2/Ni Sobitol Sobitol - + - - [+] có phản ứng; [-] không có phản ứng
Đường Saccarozo và Glucozơ là 2 loại đường có nhiều ứng dụng thực tế trong đời sống và sản xuất. Các dạng bài tập liên quan đến 2 chất này xuất hiện nhiều trong các đề thi môn Hóa học. Để hiểu rõ hơn về tính chất cũng như công thức hóa học của đường Saccarozo và Glucozơ, các em hãy xem ngay bài viết dưới đây của Marathon Education.
>>> Xem thêm: Tổng Hợp Các Công Thức Hóa Học Từ Lớp 8 Đến Lớp 12 Cần Nhớ
Đường Saccarozo
Đường Saccarozo có mặt trong khá nhiều ở nhiều loại thực vật. Đây cũng là thành phần chính của nhiều loại đường thông dụng như đường mía, đường củ cải [từ củ cải đường] hay đường thốt nốt [từ hoa thốt nốt].
Công thức hóa học của đường Saccarozo
Công thức hóa học của đường Saccarozo là C12H22O11. Để xác định cấu trúc phân tử của loại đường này, người ta sẽ tiến hành xem xét dữ liệu từ các thí nghiệm như sau:
- Cho đường Saccarozo phản ứng với dung dịch Cu[OH]2, ta thu được dung dịch màu xanh lam. Điều này có nghĩa là trong phân tử của Saccarozo có các nhóm OH nằm liền kề nhau.
- Dung dịch Saccarozo không cho phản ứng tráng bạc và không bị oxi hóa bởi nước Brom. Vì vậy, phân tử Saccarozo không có nhóm CH=O.
- Khi đun nóng Saccarozo [có sự xúc tác của axit vô cơ], ta sẽ thu được Glucozơ và Fructozơ.
Ta có thể kết luận được rằng trong phân tử Saccarozo có gốc α – Glucozơ và – β Fructozơ. Hai gốc này liên kết với nhau thông qua nguyên tử oxi giữa C1 của Glucozơ và C2 của Fructozơ. Liên kết này được gọi tên là liên kết Glicozit.
Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên
Đường Saccarozo tồn tại ở dạng kết tinh trong tự nhiên. Hợp chất không màu và có vị ngọt, rất dễ hòa tan trong nước. Nhiệt độ nóng chảy của đường Saccarozo là 185 độ C.
Ancol Metylic Là Gì? Công Thức Cấu Tạo Và Ứng Dụng
Tính chất hóa học
Dựa trên công thức hóa học của đường Saccarozo, các em sẽ suy ra được một số tính chất hóa học của loại đường này.
Phản ứng với Cu[OH]2
Dung dịch đường saccarozo cho phản ứng với Cu[OH]2 và tạo thành phức hợp đồng có màu xanh lam.
2C_{12}H_{22}O_{11} + Cu[OH]_2 → [C_{12}H_{21}O_{11}]_2Cu + 2H_2O
Phản ứng thủy phân
Trong môi trường axit vô cơ có kèm theo nhiệt độ cao, đường Saccarozo sẽ bị thủy phân. Sản phẩm tạo thành là hỗn hợp 2 loại đường Glucozơ và Fructozơ.
C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O \xrightarrow[H^+]{t^\circ} C_6H_{12}O_6\ [Glucozơ] + C_6H_{12}O_6\ [Fructozơ]
Đường Glucozơ
Đường Glucozơ có thể được tìm thấy ở những bộ phận của các loại cây trong tự nhiên như rễ, hoa, lá,… đặc biệt là trong các loại quả khi chín. Loại đường này còn được gọi là đường nho, bởi vì Glucozơ tồn tại một lượng lớn trong quả nho chín.
Ngoài ra, mật ong chứa khoảng 30% đường Glucozơ. Glucozơ cũng có trong cơ thể của động vật và người. Cụ thể, Glucozơ tồn tại ở mức hằng định, khoảng 0,1% trong máu người.
Công thức hóa học của đường Glucozơ
Công thức hóa học của đường Glucozơ là C6H12O6. Để có thể xác định được công thức phân tử của Glucozơ, người ta sẽ tiến hành một số thí nghiệm như sau:
- Glucozơ có xảy ra phản ứng tráng bạc. Đồng thời, hợp chất này cũng bị oxi hóa bởi nước brom. Vì vậy, ta có thể kết luận được trong phân tử Glucozơ có nhóm CH=O.
- Glucozơ xảy ra phản ứng với dung dịch Cu[OH]2 tạo thành một dung dịch có màu xanh lam. Điều này ám chỉ rằng công thức cấu tạo của Glucozơ có nhiều nhóm OH nằm kề nhau.
- Glucozơ cũng tạo ra sản phẩm este có chứa 5 gốc axit CH3COO, chứng tỏ rằng phân tử có đến 5 nhóm OH.
- Nếu đem khử hoàn toàn Glucozơ, ta sẽ thu được Hexan. Vì thế, ta có thể nói rằng trong phân tử Glucozơ có 6 nguyên tử C tạo thành một mạch không phân nhánh.
Kết hợp tất cả các kết quả, các em sẽ thấy được rằng Glucozơ là hợp chất tạp chức. Khi ở dạng mạch hở, phân tử có cấu tạo của Andehit đơn chức và Ancol 5 chức. Vậy, công thức cấu tạo của Glucozơ ở mạch hở sẽ được viết là: CH2OH[CHOH]4CHO.
13 Cách Cân Bằng Phương Trình Hóa Học Nhanh Và Chính Xác
Cấu trúc phân tử
Ở dạng mạch hở, cấu trúc phân tử của Glucozơ sẽ là: CH2OH–CHOH–CHOH–CHOH–CHOH–CH=O.
Trong dung dịch, Glucozơ chủ yếu ở dạng mạch vòng [ở dạng α – Glucozơ và β – Fructozơ]
- Nhóm –OH ở C5 cộng vào nhóm >C=O sẽ tạo thành hai dạng vòng 6 cạnh α và β.
- Trong trường hợp nhóm –OH đính với C1 thì nằm dưới mặt phẳng của vòng 6 cạnh là α- và ngược lại β– sẽ nằm trên mặt phẳng của vòng 6 cạnh.
Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên
Ở trạng thái tự nhiên, Glucozơ ở dạng chất rắn kết tinh, không màu. Hợp chất dễ tan trong nước, có vị ngọt, nhưng không ngọt bằng Saccarozo. Nhiệt độ nóng chảy của Glucozơ là 146 độ C [ở dạng α] và 150 độ C [ở dạng β].
Tính chất hóa học
Dựa trên công thức hóa học của đường Glucozơ, ta sẽ có được một số tính chất hóa học quan trọng của loại đường này như sau:
Tính chất của ancol đa chức
Glucozơ cho phản ứng với Cu[OH]2 để tạo ra phức hợp đồng có màu xanh lam đặc trưng.
2C_6H_{12}O_6+ Cu[OH]_2 → [C_6H_{11}O_6]_2Cu + 2H_2O
Tính chất của anđehit
- Glucozơ xảy ra phản ứng oxi hóa bởi AgNO3 trong điều kiện có NH3 đun nóng [thuốc thử Tollens]. Phản ứng này còn gọi là phản ứng tráng bạc.
\scriptsize HOCH_2[CHOH]_4CHO + 2AgNO_3 + 3NH_3 + H_2O \xrightarrow{t^\circ} \\HOCH_2[CHOH]_4COONH_4\ [Amoni \ Gluconat] + 2Ag + 2NH_4NHO_3
- Nếu cho dụng dịch Glucozơ phản ứng với Cu[OH]2 có chất xúc tác là NaOH đun nóng [thuốc thử Felinh] ta sẽ thu được muối và kết tủa màu đỏ gạch.
\scriptsize HOCH_2[CHOH]_4CHO + 2Cu[OH]_2 + NaOH \xrightarrow{t^\circ}\\ HOCH_2[CHOH]_4COONa\ [Natri\ Gluconat] + Cu_2O\ [kết\ tủa\ đỏ\ gạch] + 3H_2O
Học livestream trực tuyến Toán – Lý – Hóa – Văn bứt phá điểm số 2022 – 2023 tại Marathon Education
Marathon Education là nền tảng học livestream trực tuyến Toán – Lý – Hóa – Văn uy tín và chất lượng hàng đầu Việt Nam dành cho học sinh từ lớp 8 đến lớp 12. Với nội dung chương trình giảng dạy bám sát chương trình của Bộ Giáo dục và Đào tạo, Marathon Education sẽ giúp các em lấy lại căn bản, bứt phá điểm số và nâng cao thành tích học tập.
Công Thức Hóa Học Của Rượu Là Gì? Tính Chất Hóa Học Của Rượu
Tại Marathon, các em sẽ được giảng dạy bởi các thầy cô thuộc TOP 1% giáo viên dạy giỏi toàn quốc. Các thầy cô đều có học vị từ Thạc Sĩ trở lên với hơn 10 năm kinh nghiệm giảng dạy và có nhiều thành tích xuất sắc trong giáo dục. Bằng phương pháp dạy sáng tạo, gần gũi, các thầy cô sẽ giúp các em tiếp thu kiến thức một cách nhanh chóng và dễ dàng.
Marathon Education còn có đội ngũ cố vấn học tập chuyên môn luôn theo sát quá trình học tập của các em, hỗ trợ các em giải đáp mọi thắc mắc trong quá trình học tập và cá nhân hóa lộ trình học tập của mình.
Với ứng dụng tích hợp thông tin dữ liệu cùng nền tảng công nghệ, mỗi lớp học của Marathon Education luôn đảm bảo đường truyền ổn định chống giật/lag tối đa với chất lượng hình ảnh và âm thanh tốt nhất.
Nhờ nền tảng học livestream trực tuyến mô phỏng lớp học offline, các em có thể tương tác trực tiếp với giáo viên dễ dàng như khi học tại trường.
Khi trở thành học viên tại Marathon Education, các em còn nhận được các sổ tay Toán – Lý – Hóa “siêu xịn” tổng hợp toàn bộ công thức và nội dung môn học được biên soạn chi tiết, kỹ lưỡng và chỉn chu giúp các em học tập và ghi nhớ kiến thức dễ dàng hơn.
Marathon Education cam kết đầu ra 7+ hoặc ít nhất tăng 3 điểm cho học viên. Nếu không đạt điểm số như cam kết, Marathon sẽ hoàn trả các em 100% học phí. Các em hãy nhanh tay đăng ký học livestream trực tuyến Toán – Lý – Hóa – Văn lớp 8 – lớp 12 năm học 2022 – 2023 tại Marathon Education ngay hôm nay để được hưởng mức học phí siêu ưu đãi lên đến 39% giảm từ 699K chỉ còn 399K.
Các khóa học online tại Marathon Education
Trên đây là công thức hóa học của đường Saccarozo, Glucozơ và các tính chất liên quan đến 2 hợp chất này. Thông qua bài viết, hy vọng rằng các em sẽ tiếp thu được thêm nhiều thông tin mới mẻ và bổ ích. Chúc các em có những buổi học tập thật tốt và đạt hiệu quả cao!