Tính chất hoá học, công thức cấu tạo của Saccarozo, Tinh bột và Xenlulozo - hoá 12 bài 6

Vậy Saccarozo C₁₂H₂₂O₁₁, Tinh bột và Xenlulozo (C₆H₁₂O₅)_n có tính chất hoá học, tính chất vật lý gì đặc trưng? công thức cấu tạo thế nào? được điều chế và ứng dụng gì trong thực tế, điều đó sẽ được giải đáp qua bài viết dưới đây.

A. SACCAROZO

I. Tính chất vật lý và cấu tạo phân tử của Saccarozo

1. Tính chất vật lý của Saccarozo

- Là chất kết tinh, không màu, không mùi, vị ngọt, dễ tan trong nước.

- Nóng chảy ở 185⁰C

- Có nhiều trong tự nhiên trong mía, củ cải đường, hoa thốt nốt. Có nhiều dạng: đường phèn, đường phên, đường cát, đường tinh luyện,...

2. Cấu tạo phân tử của Saccarozo

- Công thức phân tử của Saccarozo: C₁₂H₂₂O₁₁.

- Công thức cấu tạo: hình thành nhờ 1 gốc α - glucozơ và 1 gốc β - fructozơ bằng liên kết 1,2-glicozit:

công thức cấu tạo của saccarozo

II. Tính chất hóa học của Saccarozo

- Do gốc glucozơ đã liên kết với gốc fructozơ nên không còn nhóm chức anđehit trong phân tử, saccarozơ chỉ có tính chất của ancol đa chức.

1. Saccarozo thể hiện tính chất hoá học của Ancol đa chức

- Hòa tan Cu(OH)₂ ở nhiệt độ thường tạo thành dung dịch màu xanh lam.

 2C₁₂H₂₂O₁₁ + Cu(OH)₂ → (C₁₂H₂₁O₁₁)₂Cu + 2H₂O

2. Saccarozo Phản ứng với Cu(OH)₂ ở nhiệt độ cao tạo dung dịch đồng Saccarat màu xanh lam

 2C₁₂H₂₂O₁₁ + Cu(OH)₂  (C₁₂H₂₁O₁₁)₂Cu + 2H₂O

3. Saccarozo Phản ứng thủy phân:

 C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O  C₆H₁₂O_{6 (glucozo)}  + C₆H₁₂O_{6 (fructozo)}

mô hình phân tử của saccarozo

III. Điều chế và Ứng dụng của Saccarozo

1. Điều chế  Saccarozo

-  Trong công nghiệp người ta thường sản xuất saccarozơ từ mía.

2. Ứng dụng của Saccarozo

 - Dùng làm thức ăn cho người

 - Là nguyên liệu cho công nghiệp thực phẩm

 - Là nguyên liệu để pha chế thuốc

 - Dùng trong sản xuất bánh kẹo, nước giải khát

 - Dùng tráng gương, tráng ruột phích.

3. Sản xuất đường saccarozơ

- Sản xuất đường saccarozơ từ cây mía qua một số công đoạn chính thể hiện ở sơ đồ dưới đây:

quy trình sản xuất đường saccarozo

B. MANTOZO

- Mantozo là đồng phân của Saccarozo

I. Cấu tạo phân tử của Mantozo

- Công thức phân tử C₁₁H₂₂O₁₁.

- Công thức cấu tạo: được tạo thành từ sự kết hợp của 2 gốc α-glucozơ bằng liên kết α-1,4-glicozit:

cấu tạo phân tử Matozo

II. Tính chất hóa học của Mantozơ

- Do khi kết hợp 2 gốc glucozơ, phân tử mantozơ vẫn còn 1 nhóm -CHO và các nhóm -OH liền kề nên mantozơ có tính chất hóa học của cả ancol đa chức và anđehit.

1. Mantozo có tính chất của ancol đa chức

- Hòa tan Cu(OH)₂ ở nhiệt độ thường tạo thành dung dịch màu xanh lam (phức đồng màu xanh lam).

  2C₁₂H₂₂O₁₁ + Cu(OH)₂  (C₁₂H₂₁O₁₁)₂Cu + 2H₂O

2. Mantozo có tính chất của anđehit

- Mantozơ tham gia phản ứng tráng gương tương tự như Glucozo

 C₁₂H₂₂O₁₁ + 2AgNO₃ + 2NH₃ + H₂O → C₁₂H₂₂O₁₂ + 2Ag↓ + 2NH₄NO₃

3. Phản ứng thủy phân của Mantozo

 C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → 2C₆H₁₂O₆ (glucozơ)

III. Điều chế Mantozơ

- Thủy phân tinh bột nhờ men amylaza có trong mầm lúa.

C. TINH BỘT

I. Cấu tạo phân tử của tinh bột

- Công thức phân tử (C₆H₁₀O₅)_n .

- Công thức cấu tạo: tinh bột do các gốc α-glucozơ liên kết với nhau bằng liên kết α-1,4-glicozit tạo mạch thẳng (amilozơ) hoặc bằng liên kết α-1,4-glicozit và α-1,6-glicozit tạo thành mạch nhánh (amilopectin).

cấu tạo phân tử của tinh bột

II. Tính chất vật lí của tinh bột (C₆H₁₀O₅)_n.

- Màu trắng, có nhiều trong các loại hạt (gạo, mì, ngô...), củ (khoai, sắn...) và quả (táo, chuối...). 

- Chất rắn vô định hình, không tan trong nước lạnh, phồng lên và vỡ ra trong nước nóng thành dung dịch keo gọi là hồ tinh bột.

III. Tính chất hoá học của tinh bột (C₆H₁₀O₅)_n.

- Phản ứng của hồ tinh bột với dung dịch I₂ tạo thành dung dịch xanh tím. (nếu đun nóng dung dịch bị mất màu, để nguội màu xuất hiện trở lại).

⇒ Phản ứng này thường được dùng để nhận biết hồ tinh bột.

- Phản ứng thủy phân:

 (C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O → nC₆H₁₂O_{6 (glucozơ)}

- Khi có men thì thủy phân: Tinh bột → đextrin → mantozơ → glucozơ

IV. Điều chế tinh bột (C₆H₁₀O₅)_n 

- Trong tự nhiên, tinh bột được tổng hợp chủ yếu nhờ quá trình quang hợp của cây xanh.

 6nCO₂ + 5nH₂O  (C₆H₁₀O₅)_n + 6nO₂

D. XENLULOZO

I. Cấu tạo phân tử của Xenlulozo

- Công thức phân tử (C₆H₁₀O₅)_n.

- Công thức cấu tạo: do các gốc β-glucozơ liên kết với nhau bằng liên kết β-1,4- glicozit tạo thành mạch thẳng, mỗi gốc chỉ còn lại 3 nhóm -OH tự do nên có thể viết công thức cấu tạo ở dạng [C₆H₇O₂(OH)₃].

cấu tạo phân tử xenlulozo

II. Tính chất vật lí của Xenlulozo (C₆H₁₀O₅)_n.

- Là chất rắn, màu trắng, hình sợi, không mùi, không vị.

- Không tan trong nước ngay cả khi đun nóng, không tan trong các dung môi hữu cơ thông thường như ete, benzen,...

III. Tính chất hóa học của Xenlulozo (C₆H₁₀O₅)_n.

- Phản ứng thủy phân:

 (C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O → nC₆H₁₂O₆ (glucozơ).

- Phản ứng este hóa với axit axetic và axit nitric:

 [C₆H₇O₂(OH)₃] + 3nCH₃COOH → [C₆H₇O₂(OOCCH₃)]_n + 3nH₂O

 [C₆H₇O₂(OH)₃] + 3nHNO₃ → [C₆H₇O₂(ONO₂)₃]_n + 3nH₂O

IV. Ứng dụng của Xenlulozo

- Các vật liệu chứa nhiều xenlulozơ như tre, gỗ, nứa,...thường được dùng làm vật liệu xây dựng, đồ dùng gia đình,...

- Xenlulozơ nguyên chất và gần nguyên chất được chế thành sợi, tơ, giấy viết, giấy làm bao bì, xenlulozơ trixetat dùng làm thuốc súng. Thủy phân xenlulozơ sẽ được glucozơ làm nguyên liệu để sản xuất etanol.

E. BÀI TẬP VỀ SACCAROZO, XENLULOZO & TINH BỘT

* Bài 1 trang 33 SGK Hóa 12: Phát biểu nào dưới đây là đúng?

A. Fructozo có phản ứng tráng bạc chứng tỏ phân tử fructozơ có nhóm chức –CHO.

B. Thủy phân xenlulozơ thu được glucozơ.

C. Thủy phân tinh bột thu được fructozơ và glucozơ.

D. Cả xenlulozơ và tinh bột đều có phản ứng tráng bạc.

>> Xem lời giải bài 1 trang 33 SGK Hoá 12

* Bài 2 trang 33 SGK Hóa 12: Những phát biểu nào sau đây, câu nào đúng (Đ), câu nào sai (S)?

a) Saccarozơ được coi là một đoạn mạch của tinh bột

b) Tinh bột và xenlulozơ đều là polisaccarit chỉ khác nhau về cấu tạo của gốc glucozơ.

c) Khi thủy phân đến cùng saccarozơ, tinh bột và xenlulozo đều cho một loại monosaccarit.

d) Khi thủy phân đến cùng tinh bột và xenlulozơ. đều cho glucozơ.

>> Xem Lời giải bài 2 trang 33 SGK Hoá 12

* Bài 3 trang 34 SGK Hóa 12: a) So sánh tính chất vật lý của glucozơ, saccarozơ, tinh bột và xenlulozơ.

b) Tìm mối liên quan về cấu tạo của glucozơ, saccarozơ, tinh bột và xenlulozơ.

>> Xem lời giải bài 3 trang 34 SGK Hóa 12

* Bài 4 trang 34 SGK Hóa 12: Hãy nêu những tính chất hóa học giống nhau của saccarozơ, tinh bột và xenlulozơ. Viết phương trình hóa học (nếu có)

>> Xem lời giải bài 4 trang 34 SGK Hóa 12

* Bài 5 trang 34 SGK Hóa 12: Viết phương trình hóa học xảy ra (nếu có) giữa các chất sau:

a) Thủy phân saccarozo, tinh bột và xenlulozơ.

b) Thủy phân tinh bột (có xúc tác axit), sau đó cho sản phẩm tác dụng với dung dịch AgNO₃/NH₃(lấy dư)

c) Đun nóng xenlulozơ với hỗn hợp HNO₃/ H₂SO₄

>> Xem lời giải bài 5 trang 34 SGK Hóa 12

* Bài 6 trang 34 SGK Hóa 12: Để tráng bạc một số ruột phích, người ta phải thủy phân 100 gam saccarozơ, sau đó tiến hành phản ứng tráng bạc. Hãy viết các phương trình phản ứng xảy ra, tính khối lượng AgNO₃ cần dùng và khối lượng Ag tạo ra. Giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

>> Xem lời giải bài 6 trang 34 SGK Hóa 12