Bài 5: Glucozơ

a. Tính chất vật lí

Glucozơ là chất kết tinh, không màu, nóng chảy ở 146^oC (dạng α) và 150^oC (dạng β), dễ tan trong nước.

b. Trạng thái tự nhiên

- Có vị ngọt, có trong hầu hết các bộ phận của cây (lá, hoa, rễ…) đặc biệt là quả chín (còn gọi là đường nho)

- Trong máu người có một lượng nhỏ Glucozơ, hầu như không đổi (khoảng 0,1 %)

2. Cấu tạo phân tử

- Khi cho dung dịch Glucozơ tác dụng với dung dịch AgNO₃/NH₃ ta thấy có phản ứng tráng gương, chứng tỏ trong công thức cấu tạo của Glucozơ có 1 và chỉ 1 nhóm chức anđêhit (–CH=O).

- Ở nhiệt độ thấp dung dịch Glucozơ cũng hòa tan được Cu(OH)₂ tạo ra dung dịch màu xanh thẩm, chứng tỏ Glucozơ còn thuộc lọai rượu đa chức.

- Khi cho glucozơ tham gia phản ứng este hóa với Axit axetic ta thu được một Este có tối đa 5 gốc axit, chứng tỏ Glucozơ có 5 nhóm –OH.

→ Vậy glucozơ thuộc lọai hợp chất tạp chức anđêhit-rượu 5 chức (aldol). Công thức cấu tạo dạng mạch hở của glucozơ là: CH₂OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH=O

a. Tính chất của Ancol đa chức

- Tác dụng với Glucozơ hòa tan Cu(OH)₂ cho dung dịch phức đồng – Glucozơ có màu xanh lam.

2C₆H₁₂O₆ + Cu(OH)₂ → (C₆H₁₁O₆)₂Cu + 2H₂O

- Phản ứng tạo Este:

2C₆H₇(OH)₅ + 5(CH₃CO)₂O → C₆H₇O(OOCCH₃)₅ + 5CH₃COOH

b. Tính chất của anđehit

- Oxi hóa Glucozơ

• Với dung dịch AgNO₃ trong NH₃, đun nóng (thuốc thử Tollens) cho phản ứng tráng bạc

HOCH₂[CHOH]₄CHO + 2AgNO₃ + H₂O → HOCH₂[CHOH]₄ + 2Ag + 2NH₄NO₃

• Với dung dịch Cu(OH)₂ trong NaOH, đun nóng (thuốc thử Felinh)

HOCH2[CHOH]4CHO + 2Cu(OH)₂ + NaOH → HOCH2[CHOH]4COONa + Cu₂O + 3H₂O

• Khử Glucozơ bằng Hidro

HOCH2[CHOH]4CHO + H₂ → CH₂OH[CHOH]₄CH₂OH

c. Phản ứng lên men

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂  (đk: 30-35^oC)

 - Điều chế bằng cách thủy phân tinh bột hoặc xenlulozơ.

- Ứng dụng chính của Glucozơ là chất dinh dưỡng và thuốc tăng lực. Ngoài ra, Glucozơ chuyển hóa từ saccarozơ còn dùng để tráng gương, tráng ruột phích,...

- Công thức cấu tạo dạng mạch hở của Fructozơ là: CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH₂OH

- Đường Fructose có tính chất của rượu đa chức, cộng H₂ tạo ra Sorbitol nhưng không có phản ứng tráng gương, không tác dụng với thuốc thử Fehling.

- Trong môi trường bazơ Fructozơ chuyển thành Glucozơ.

Bài 1:

Những nhận định sau đây về Glucozơ là Đúng hay Sai?

a. Glucozơ là chất rắn, màu trắng, tan trong nước và có vị ngọt.

b. Glucozơ còn có tên gọi là đường nho.

c. Glucozơ có mặt trong hầu hết bộ phận của cây nhất là trong quả chín.

d. Glucozơ bị thủy phân trong môi trường axit.

e. Glucozơ và Fructozơ đều tác dụng được với hidro tạo poliancol

f. Glucozơ có 1% trong máu.

Hướng dẫn:

a. Sai. Glucozơ là chất kết tinh không phải là chất rắn.

b. Đúng.

c. Đúng.

d. Sai. Glucozơ là monosaccarit nên không có phản ứng thủy phân.

e. Đúng.

f. Sai. Glucozơ có khoảng 0,1% trong máu.

Bài 2:

Cho 9,0 gam Glucozơ phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO₃ trong NH₃ (đun nóng), thu được m gam Ag. Giá trị của m là

Hướng dẫn:

Glucozơ → 2Ag

\(\begin{array}{l}
{m_{Ag}} = 2{n_{Glucozo}}.108\\
 = 2.\frac{9}{{180}}.108 = 10,8(gam)
\end{array}\)

Bài 3:

Glucozơ lên men thành ancol etylic theo phản ứng sau:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2  (đk: 30-35oC)

Để thu được 92 gam C₂H₅OH cần dùng m gam glucozơ. Biết hiệu suất của quá trình lên men là 60%. Giá trị m là

Hướng dẫn:

Phản ứng lên men: 

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2  (đk: 30-35oC)

\(\begin{array}{l}
{n_{{C_6}{H_{12}}{O_6}}} = \frac{{{n_{{C_2}{H_5}OH}}}}{{2.H\% }}\\
 = \frac{2}{2}.\frac{{100}}{{60}} = \frac{5}{3}
\end{array}\)

\( \to {m_{{C_6}{H_{12}}{O_6}}} = \frac{5}{3}.180 = 300(g)\)

Bài 4: 

Cho 2,88 kg Glucozơ nguyên chất lên men thành ancol etylic. Hiệu suất quá trình lên men là 80%. Thể tích ancol etylic 400 thu được là (Biết khối lượng riêng của ancol etylic là 0,8g/ml)

Hướng dẫn:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2  (đk: 30-35oC)

\(\begin{array}{l}
{n_{ancol}} = 80\% .{n_{glucozo}}.2 = 25,6\;mol\\
 \to {V_{ancol}} = 3,68(l)
\end{array}\)

Bài 1:

Tiến hành lên men m gam glucozơ thành C₂H₅OH với hiệu suất 75%. Toàn bộ lượng CO₂ sinh ra đem hấp thụ hết vào 1 lít dung dịch NaOH 2M (d = 1,05g/ml) thu được dung dịch chứa hỗn hợp hai muối có tổng nồng độ là 12,276%. Giá trị của m là

Hướng dẫn:

Phản ứng lên men: 

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2  (đk: 30-35oC)

\(\begin{array}{l}
 \to {n_{C{O_2}}} = 2{n_{glucozo}}.H\%  = \frac{m}{{120}}\;(mol)\\
 \to {m_{dd\;sau}} = \frac{{1050 + 11m}}{{30}}\;(g)
\end{array}\)

Vì sau phản ứng có 2 muối: 

\(\begin{array}{l}
{n_{N{a_2}C{O_3}}} = {n_{NaOH}} - {n_{C{O_2}}}\\
 = \frac{{2 - m}}{{120}}\;(mol)
\end{array}\)

Và \(n_{NaHCO_{3}} =\frac{m}{60 - 2} \ (mol)\)

\(\begin{array}{l}
 \to ({m_{N{a_2}C{O_3}}} + {m_{NaHC{O_3}}}) = \% {m_{muoi}}.{m_{dd\;sau}}\\
 \to 106.(\frac{{2 - m}}{{120}}) + 84.(\frac{m}{{60 - 2}})\\
 = 12,276\% .(\frac{{1050 + 11m}}{{30}})\\
 \to m = 180\;g
\end{array}\)

a. Tính chất vật lí

Glucozơ là chất kết tinh, không màu, nóng chảy ở 146^oC (dạng α) và 150^oC (dạng β), dễ tan trong nước.

b. Trạng thái tự nhiên

- Có vị ngọt, có trong hầu hết các bộ phận của cây (lá, hoa, rễ…) đặc biệt là quả chín (còn gọi là đường nho)

- Trong máu người có một lượng nhỏ Glucozơ, hầu như không đổi (khoảng 0,1 %)

2. Cấu tạo phân tử

- Khi cho dung dịch Glucozơ tác dụng với dung dịch AgNO₃/NH₃ ta thấy có phản ứng tráng gương, chứng tỏ trong công thức cấu tạo của Glucozơ có 1 và chỉ 1 nhóm chức anđêhit (–CH=O).

- Ở nhiệt độ thấp dung dịch Glucozơ cũng hòa tan được Cu(OH)₂ tạo ra dung dịch màu xanh thẩm, chứng tỏ Glucozơ còn thuộc lọai rượu đa chức.

- Khi cho glucozơ tham gia phản ứng este hóa với Axit axetic ta thu được một Este có tối đa 5 gốc axit, chứng tỏ Glucozơ có 5 nhóm –OH.

→ Vậy glucozơ thuộc lọai hợp chất tạp chức anđêhit-rượu 5 chức (aldol). Công thức cấu tạo dạng mạch hở của glucozơ là: CH₂OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH=O

a. Tính chất của Ancol đa chức

- Tác dụng với Glucozơ hòa tan Cu(OH)₂ cho dung dịch phức đồng – Glucozơ có màu xanh lam.

2C₆H₁₂O₆ + Cu(OH)₂ → (C₆H₁₁O₆)₂Cu + 2H₂O

- Phản ứng tạo Este:

2C₆H₇(OH)₅ + 5(CH₃CO)₂O → C₆H₇O(OOCCH₃)₅ + 5CH₃COOH

b. Tính chất của anđehit

- Oxi hóa Glucozơ

• Với dung dịch AgNO₃ trong NH₃, đun nóng (thuốc thử Tollens) cho phản ứng tráng bạc

HOCH₂[CHOH]₄CHO + 2AgNO₃ + H₂O → HOCH₂[CHOH]₄ + 2Ag + 2NH₄NO₃

• Với dung dịch Cu(OH)₂ trong NaOH, đun nóng (thuốc thử Felinh)

HOCH2[CHOH]4CHO + 2Cu(OH)₂ + NaOH → HOCH2[CHOH]4COONa + Cu₂O + 3H₂O

• Khử Glucozơ bằng Hidro

HOCH2[CHOH]4CHO + H₂ → CH₂OH[CHOH]₄CH₂OH

c. Phản ứng lên men

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂  (đk: 30-35^oC)

 - Điều chế bằng cách thủy phân tinh bột hoặc xenlulozơ.

- Ứng dụng chính của Glucozơ là chất dinh dưỡng và thuốc tăng lực. Ngoài ra, Glucozơ chuyển hóa từ saccarozơ còn dùng để tráng gương, tráng ruột phích,...

- Công thức cấu tạo dạng mạch hở của Fructozơ là: CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH₂OH

- Đường Fructose có tính chất của rượu đa chức, cộng H₂ tạo ra Sorbitol nhưng không có phản ứng tráng gương, không tác dụng với thuốc thử Fehling.

- Trong môi trường bazơ Fructozơ chuyển thành Glucozơ.

Bài 1:

Những nhận định sau đây về Glucozơ là Đúng hay Sai?

a. Glucozơ là chất rắn, màu trắng, tan trong nước và có vị ngọt.

b. Glucozơ còn có tên gọi là đường nho.

c. Glucozơ có mặt trong hầu hết bộ phận của cây nhất là trong quả chín.

d. Glucozơ bị thủy phân trong môi trường axit.

e. Glucozơ và Fructozơ đều tác dụng được với hidro tạo poliancol

f. Glucozơ có 1% trong máu.

Hướng dẫn:

a. Sai. Glucozơ là chất kết tinh không phải là chất rắn.

b. Đúng.

c. Đúng.

d. Sai. Glucozơ là monosaccarit nên không có phản ứng thủy phân.

e. Đúng.

f. Sai. Glucozơ có khoảng 0,1% trong máu.

Bài 2:

Cho 9,0 gam Glucozơ phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO₃ trong NH₃ (đun nóng), thu được m gam Ag. Giá trị của m là

Hướng dẫn:

Glucozơ → 2Ag

\(\begin{array}{l}
{m_{Ag}} = 2{n_{Glucozo}}.108\\
 = 2.\frac{9}{{180}}.108 = 10,8(gam)
\end{array}\)

Bài 3:

Glucozơ lên men thành ancol etylic theo phản ứng sau:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2  (đk: 30-35oC)

Để thu được 92 gam C₂H₅OH cần dùng m gam glucozơ. Biết hiệu suất của quá trình lên men là 60%. Giá trị m là

Hướng dẫn:

Phản ứng lên men: 

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2  (đk: 30-35oC)

\(\begin{array}{l}
{n_{{C_6}{H_{12}}{O_6}}} = \frac{{{n_{{C_2}{H_5}OH}}}}{{2.H\% }}\\
 = \frac{2}{2}.\frac{{100}}{{60}} = \frac{5}{3}
\end{array}\)

\( \to {m_{{C_6}{H_{12}}{O_6}}} = \frac{5}{3}.180 = 300(g)\)

Bài 4: 

Cho 2,88 kg Glucozơ nguyên chất lên men thành ancol etylic. Hiệu suất quá trình lên men là 80%. Thể tích ancol etylic 400 thu được là (Biết khối lượng riêng của ancol etylic là 0,8g/ml)

Hướng dẫn:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2  (đk: 30-35oC)

\(\begin{array}{l}
{n_{ancol}} = 80\% .{n_{glucozo}}.2 = 25,6\;mol\\
 \to {V_{ancol}} = 3,68(l)
\end{array}\)

Bài 1:

Tiến hành lên men m gam glucozơ thành C₂H₅OH với hiệu suất 75%. Toàn bộ lượng CO₂ sinh ra đem hấp thụ hết vào 1 lít dung dịch NaOH 2M (d = 1,05g/ml) thu được dung dịch chứa hỗn hợp hai muối có tổng nồng độ là 12,276%. Giá trị của m là

Hướng dẫn:

Phản ứng lên men: 

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2  (đk: 30-35oC)

\(\begin{array}{l}
 \to {n_{C{O_2}}} = 2{n_{glucozo}}.H\%  = \frac{m}{{120}}\;(mol)\\
 \to {m_{dd\;sau}} = \frac{{1050 + 11m}}{{30}}\;(g)
\end{array}\)

Vì sau phản ứng có 2 muối: 

\(\begin{array}{l}
{n_{N{a_2}C{O_3}}} = {n_{NaOH}} - {n_{C{O_2}}}\\
 = \frac{{2 - m}}{{120}}\;(mol)
\end{array}\)

Và \(n_{NaHCO_{3}} =\frac{m}{60 - 2} \ (mol)\)

\(\begin{array}{l}
 \to ({m_{N{a_2}C{O_3}}} + {m_{NaHC{O_3}}}) = \% {m_{muoi}}.{m_{dd\;sau}}\\
 \to 106.(\frac{{2 - m}}{{120}}) + 84.(\frac{m}{{60 - 2}})\\
 = 12,276\% .(\frac{{1050 + 11m}}{{30}})\\
 \to m = 180\;g
\end{array}\)