Hóa học 12 Bài 5: Glucozo

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 %)

- 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: Thủy phân hoàn toàn 62,5g dung dịch saccarozơ 17,1% trong môi trường axit ta thu được dung dịch X. Cho AgNO₃/NH₃ vào dung dịch X và đun nhẹ thu được khối lượng bạc là:

A. 13,5g   

B. 6,75   

C. 3,375g   

D. 1,68g

Hướng dẫn giải

n_sac = (62,5.17,1%)/342 = 0,03125

Saccarozo: C₁₂H₂₂O₁₁ → Glucozo + frutozo

Cả glu và fruc đều tham gia phản ứng tráng bạc

⇒ n_Ag = 4 n_sac = 0,125 ⇒ m_Ag = 13,5g

→ Đáp án A

Bài 2: Đun nóng dung dịch chứa 27g glucozơ với dung dịch AgNO₃ trong amoniac. Gỉa sử hiệu suất phản ứng 75% thấy bạc kim loại tách ra. Khối lượng bạc kim loại thu được là:

A. 24,3g   

B. 16,2g   

C. 32,4g   

D. 21,6g

Hướng dẫn giải

C₆H₁₂O₆ → 2Ag

180              216 gam

27g              \(27.\frac{{216}}{{180}}.75\%  = 24,3g\)

→ Đáp án A

Bài 1: Lên men 15g glucozơ, lượng CO₂ sinh ra cho hấp thụ hết vào dung dịch nước vôi trong thu được 10g kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 3,40g. Hiệu suất của phản ứng lên men là:

A. 75%   

B. 80%   

C. 90%   

D. 95%

Hướng dẫn giải

M dung dịch giảm = m kết tủa – mCO₂ → mCO₂ = 10 – 3,4 = 6,6 gam

nCO₂ = 0,15 mol

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂

0,075                             0,15mol

\(H\%  = \frac{{0,075.180}}{{15}}.100\%  = 90\% \)

→ Đáp án C

Bài 2: Để điều chế 1 lít dung dịch ancol etylic 40° (d = 0,8g/ml), hiệu suất của H=80% thì khối lượng glucozơ cần dùng là:

A. 720,50g

B. 654,00g

C.782,61g

D. 800,00g

Hướng dẫn giải 

\({m_r} = \frac{{40.1000}}{{100}}.0,8 = 320g\)

C₆H₁₂O₆ (lên men rượu)  →   2C₂H₅OH

180                                              92

\(320.\frac{{180}}{{92}}.80\%  = 782,61g\)               320

→ Đáp án C

Bài 3: Cho m gam tinh bột lên men thành ancol etylic với hiệu suất 81%. Toàn bộ lượng CO₂ sinh ta hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)₂ thu được 550g kết tủa và dung dịch X. Đun nóng X lại thu được 100g kết tủa nữa. Gía trị của m là:

A. 550   

B. 810   

C. 750   

D. 607,5

Hướng dẫn giải

Dung dịch X đun nóng thu được kết tủa → dung dịch X có Ca(HCO₃)₂

Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ + CO₂ + H₂O

1 mol                 1 mol

Bảo toàn C:

nCO₂ = 2nCa(HCO₃)₂ + nCaCO_{3 lần 1} = 2.1 + 5,5 = 7,5 mol

(C₆H₁₀O₅)_n → nC₆H₁₂O₆ → 2nCO₂

1                                           2n

7,5/2n                                  7,5

m tinh bột = \(\frac{{7,5}}{{2n}}.162n:81\%  = 750g\)

→ Đáp án C

Bài 1: Lượng glucozơ cần dùng để tạo ra 1,82g sobitol với hiệu suất 80% là:

A. 2,25g   

B. 1,80g   

C. 1,82g   

D. 1,44g

Hướng dẫn giải

C₆H₁₂O₆ + H₂ → C₆H₁₄O₆

180 ← 182 (gam)

1,82. 180/182 : 80% = 2,25g ← 1,82 (gam)

→ Đáp án A

Bài 1: 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?

Bài 2: Glucozơ lên men thành ancol etylic theo phản ứng sau:

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

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?

Bài 3: 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)?

Bài 4: 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?

Bài 1: Khử glucozơ bằng hiđro với hiệu suất 80% thì thu được 1,82 gam sobitol. Khối lượng glucozơ là:

A. 2,25 gam

B. 1,44 gam

C. 22,5 gam

D. 14,4 gam

Bài 2: Thủy phân 324 gam tinh bột với hiệu suất của phản ứng là 75%, khối lượng glucozơ thu được là:

A. 250 gam

B. 300 gam

C. 360 gam

D. 270 gam

Bài 3: Khi lên men 360 gam glucozơ với hiệu suất 100%, khối lượng ancol etylic thu được là:

A. 184 gam

B. 276 gam

C. 92 gam

D. 138 gam

Bài 4: Muốn có 2610 gam glucozơ thì khối lượng saccarozơ cần đem thuỷ phân hoàn toàn là:

A. 4595 gam 

B. 4468 gam

C. 4959 gam

D. 4995 gam

Bài 5: Cho m gam glucozơ lên men thành rượu etylic với hiệu suất 80%. Hấp thụ hoàn toàn khí CO₂ sinh ra vào nước vôi trong dư thu được 20 gam kết tủa. Giá trị của m là:

A. 14,4    

B. 45

C. 11,25    

D. 22,5

Bài 6: Lên men 41,4 gam glucozơ với hiệu suất 80%, lượng khí thu được cho hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch nước vôi trong dư thì lượng kết tủa thu được là:

A. 18,4 gam

B. 28,75 gam

C. 36,8 gam

D. 23 gam

Bài 7: Cho m gam glucozơ lên men thành ancol etylic. Khí sinh ra cho vào nước vôi trong dư thu được 120 gam kết tủa, biết hiệu suất quá trình lên men đạt 60%. Giá trị m là:

A. 225 gam    

B. 112,5 gam

C. 120 gam   

D. 180 gam

Bài 8: Chia m gam glucozơ làm 2 phần bằng nhau:

- Phần 1 đem thực hiện phản ứng tráng gương thu được 27g Ag

- Phần 2 cho lên men rượu thu được V ml rượu (D = 0,8 g/ml).

Giả sử các phản ứng đều xảy ra với hiệu suất 100% thì V có giá trị là:

A. 12,375ml    

B. 13,375ml

C. 14,375 ml    

D. 24,735ml

Bài 9: Đun 10 ml dung dịch glucozơ với một lượng dư AgNO₃/NH₃ thu được lượng Ag đúng bằng lượng Ag sinh ra khi cho 6,4g Cu tác dụng hết với dung dịch AgNO₃.Nồng độ mol của dung dịch glucozơ là:

A. 1M    

B. 2M

C. 5M    

D. 10M

Bài 10: Đun nóng dung dịch chứa 27 gam glucozơ với dung dịch AgNO₃/NH₃(dư) thì khối lượng Ag tối đa thu được là:

A. 21,6 gam    

B. 32,4 gam

C. 16,2 gam    

D. 10,8 gam

Sau bài học các em cần nắm được:

• Đặc điểm cấu tạo mạch hở, mạch vòng của glucozơ, trên cơ sở đó suy ra glucozơ có tính chất hoá học của rượu đa chức và andehyt đơn chức.
• Phân biệt được khái niệm monosaccarit, disaccarit và polysaccarit.
• Phân biệt được dạng cấu tạo mạch hở, mạch hở của fructozơ với glucozơ.
• Giải thích được vì sao fructozơ có hầu hết tính chất hóa học của glucozơ.