Tính chất hoá học, cấu tạo phân tử của Glucozo, Fructozo và bài tập

Vậy Glucozơ C6H12O6 có tính chất hoá học và tính chất vật lý đặc trưng gì? có cấu tạo phân tử ra sao? được điều chế và ứng dụng gì trong đời sống thực tế, chúng ta sẽ tìm hiểu qua bài viết dưới dây.

A. GLUCOZO

I. Tính chất vật lý của Glucozo

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

– Có vị ngọt, có trong hầu hết các bộ phận của cây như hoa, lá, rễ,… đặc biệt là quả chín.

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

II. Cấu tạo phân tử của Glucozo

– Glucozơ có công thức phân tử là C6H12O6, tồn tại ở dạng mạch hở và dạng mạch vòng.

1. Glucozo dạng mạch hở

 – Viết gọn là: CH2OH[CHOH]4CHO

cấu tạo phân tử của glucozo mạch hở

Cấu tạo phân tử của glucozo mạch hở

2. Glucozo dạng mạch vòng

– Nhóm – OH ở C5 cộng vào nhóm C = O tạo ra hai dạng vòng 6 cạnh α và β

– Nếu nhóm – OH đính với C1 nằm dưới mặt phẳng của vòng 6 cạnh là α -, ngược lại nằm trên mặt phẳng của vòng 6 cạnh là β –

– Nhóm – OH ở vị trí C số 1 được gọi là OH – hemiaxetal

cấu tạo phân tử của glucozo mạch vòng  
cấu tạo phân tử của glucozo mạch vòng

III. Tính chất hoá học của Glucozo

– Glucozơ có các tính chất của anđehit (do có nhóm chức anđehit –CHO) và ancol đa chức (do có 5 nhóm -OH ở vị trí liền kề)

1. Glucozo có tính chất của ancol đa chức (poliancol hay poliol)

a) Glucozo tác dụng với Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường

Glucozo + Cu(OH)2

– Dung dịch glucozơ hòa tan Cu(OH)2 cho dung dịch phức đồng – glucozơ có màu xanh lam

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

b) Glucozo phản ứng tạo este

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

2. Glucozo có tính chất của anđehit

a) Phản ứng Oxi hóa glucozơ

• Glucozo + AgNO3

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

  CH2OH[CHOH]4CHO + 2Ag(NH3)2OH →  CH2OH[CHOH]4COONH4+ 2Ag + 3NH3 + H2O

  CH2OH[CHOH]4COONH4: amoni gluconat

• Glucozo + NaOH + Cu(OH)2

– Với dung dịch Cu(OH)2 trong NaOH, đun nóng (thuốc thử Felinh) tạo thành Cu(I) dạng Cu2O có kết tủa màu đỏ gạch.

 CH2OH[CHOH]4CHO + NaOH + 2Cu(OH)2  CH2OH[CHOH]4COONa+ Cu2O↓(đỏ gạch) + 3H2O

 CH2OH[CHOH]4COONa: Natri gluconat

• Glucozo làm mất màu nước brom (Glucozo + Br2)

 CH2OH[CHOH]4CHO + Br2 + H2O   CH2OH[CHOH]4COOH + 2HBr

b) Phản ứng khử glucozơ bằng Hidro.

• Glucozo + H2

– Khi dẫn khí hiđro vào dung dịch glucozơ đun nóng (xúc tác Ni), thu được một poliancol có tên là sobitol:

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

3. Phản ứng lên men của Glucozo

– Khi có enzim xúc tác ở nhiệt độ khoảng 30 – 350C, glucozơ bị lên men cho ancol etylic và khí cacbonic: 

 C6H12O6 →  2C2H5OH + 2CO2

hayhochoi vn dn11

IV. Điều chế và Ứng dụng của Glucozo

1. Điều chế  Glucozo trong công nghiệp

– Thủy phân tinh bột với xúc tác là HCl loãng hoặc enzim

– Thủy phân xenlulozơ với xúc tác HCl đặc

 (C6H10O5)n + nH2O  → nC6H12O6

2. Ứng dụng của Glucozo

– Trong y học: dùng làm thuốc tăng lực cho người bệnh (dễ hấp thu và cung cấp nhiều năng lượng)

– Trong công nghiệp: dùng để tráng gương, tráng ruốt phích (thay cho anđehit vì anđehit độc)

B. FRUCTOZƠ

– Công thức phân tử C6H12O6.

– Công thức cấu tạo CH2OH – CHOH – CHOH – CHOH – CO – CH2OH.

cấu tạo phân tử của fructozo mạch vòng

cấu tạo phân tử fructozo mạch vòng

 – Trong dung dịch, frutozơ tồn tại chủ yếu ở dạng β, vòng 5 hoặc 6 cạnh.

I. Tính chất vật lí của Fructozo

 –  Là chất rắn kết tính, dễ tan trong nước.

 –  Vị ngọt hơn đường mía.

 –  Có nhiều trong hoa quả và đặc biệt trong mật ong (40%).

II. Tính chất hóa học của Fructozo

– Vì phân tử fructozơ chứa 5 nhóm OH trong đó có 4 nhóm liền kề và 1 nhóm chức C = O nên có các tính chất hóa học của ancol đa chức và xeton.

– Hòa tan Cu(OH)2 ở ngay nhiệt độ thường.

– Tác dụng với anhiđrit axit tạo este 5 chức.

– Tính chất của xeton

 + Tác dụng với H2 tạo sobitol.

 + Cộng HCN (axit xiahidric)

– Trong môi trường kiềm fructozơ chuyển hóa thành glucozơ nên fructozơ có phản ứng tráng gương, phản ứng với Cu(OH)2 trong môi trường kiềm.

 

– Fructozơ không có phản ứng làm mất màu dung dịch Brom.

* Lưu ý: Không phân biệt glucozơ và fructozơ bằng phản ứng tráng bạc hay phản ứng với Cu(OH)2 trong môi trường kiềm khi đun nóng. Để phân biệt glucozo với fructozo dùng dung dịch nước brom.

C. Bài tập về Glucozo và Fructozo

Bài 1 trang 25 SGK Hóa 12: Glucozơ và fructozơ:

A. Đều tạo được dung dịch màu xanh lam khi tác dụng với Cu(OH)2.

B. Đều có chứa nhóm CHO trong phân tử.

C. Là hai dạng thù hình của cùng một chất.

D. Đều tồn tại chủ yếu dạng mạch hở.

* Lời giải bài 1 trang 25 SGK Hóa 12: 

– Đáp án: A. Đều tạo được dung dịch màu xanh lam khi tác dụng với Cu(OH)2.

Bài 2 trang 25 SGK Hóa 12: Cho các dung dịch: Glucozơ, glixerol, fomandehit, etanol. Thuốc thử nào sau đây có thể phân biệt được cả 4 dung dịch trên ?

A. Cu(OH)2.

B. Dung dịch AgNO3/NH3.

C. Na kim loại.

D. Nước brom.

* Lời giải bài 2 trang 25 SGK Hóa 12:

– Đáp án: A. Cu(OH)2

– Bảng nhận biết như sau:




Thuốc thử | Chất cần nhận biết  C6H12O6  C3H5(OH)3  HCHO  C2H5OH
dd Cu(OH)2 ở t0 thường  xuất hiện dd xanh lam  xuất hiện dd màu xanh lam  Không phản ứng  Không phản ứng
dd Cu(OH)2 ở t0 cao  xuất hiện kết tủa đỏ gạch   xuất hiện dd màu xanh lam  xuất hiện kết tủa đỏ gạch  Không phản ứng

– Phương trìn phản ứng hóa học:

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

 2C3H5(OH)3 + Cu(OH)2 → [C3H5(OH)2O]2Cu (xanh lam) + 2H2O

 C5H11O5CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH  C5H11O5COONa + Cu2O↓ (đỏ gạch) + 3H2O

 HCHO + 4Cu(OH)2 + 2NaOH → Na2CO3 + 2Cu2O↓ (đỏ gạch) + 6H2O

Bài 3 trang 25 SGK Hóa 12: Cacbohiđrat là gì? Có mấy loại cacbohiđrat quan trọng? Nêu định nghĩa từng loại và lấy ví dụ minh họa?

* Lời giải bài 3 trang 25 SGK Hóa 12:

– Cacbohiđrat là những hợp chất hữu cơ tạp chức và đa số chúng có công thức chung là Cn(H2O)m

như tinh bột có công thức là: (C6H10O5)n

– Có nhiều nhóm cacbohiđrat, quan trọng nhất là ba loại sau đây:

+ Monosaccarit là nhóm cacbohiđrat đơn giản nhất, không thể thủy phân được, như : glucozơ và fructozơ.

+ Đisaccarit là nhóm cacbohiđrat mà khi thủy phân mỗi phần tử sinh ra hai phân tử monosaccarit, như : mantozơ.

+ Polisaccarit là nhóm cacbohiđrat phức tạp nhất, khi thủy phân đến cùng mỗi phân tử sinh ra nhiều phân tử monosaccarit, như: tinh bột,…

Bài 4 trang 25 SGK Hóa 12: Những thí nghiệm nào chứng minh được cấu tạo phân tử của glucozơ?

* Lời giải Bài 4 trang 25 SGK Hóa 12:

– Những thí nghiệm chứng minh được cấu tạo phân tử glocozơ có nhóm chức -CHO và nhóm -OH:

+ Glucozơ có phản ứng tráng bạc và bị oxi hóa bởi nước brom tạo thành axit gluconic chứng tỏ phân tử glucozơ có nhóm –CH=O.

+ Glucozơ tác dụng với Cu(OH)2 cho dung dịch màu xanh lam chứng tỏ phân tử glucozơ có nhiều nhóm -OH ở vị trí kề nhau.

+ Glucozơ tạo este chứa 5 gốc axit CH3COO chứng tỏ phân tử có 5 nhóm –OH.

+ Khử hoàn toàn glucozơ cho hexan, chứng tỏ phân tử glucozơ có 6 nguyên tử C tạo thành một mạch dài không nhánh.

Bài 5 trang 25 SGK Hóa 12: Trình bày cách nhận biết các hợp chất trong dung dịch của mỗi dãy sau đây bằng phương pháp hóa học:

a) Glucozơ, glixerol, etanol, axit axetic.

b) Fructozơ, glixerol, etanol.

c) Glucozơ, fomandehit, etanol, axit axetic.

* Lời giải bài 5 trang 25 SGK Hóa 12:

a) Glucozơ, glixerol, etanol, axit axetic





Thuốc thử |

Chất cần nhận biết

 Glucozo

 C6H12O6

 Glixeron

C3H5(OH)3

 Etanol

 C2H5OH

 Axetic

 CH3COOH

 Quỳ tím  Không đổi màu  Không đổi màu  Không đổi màu  màu Hồng
 dd Cu(OH)2 lắc nhẹ  xuất hiện dd xanh lam  xuất hiện dd màu xanh lam  Không tan  –
dd Cu(OH)2 OH, t0  xuất hiện kết tủa đỏ gạch   Không kết tủa  –  –

– Phương trình phản ứng hóa học:

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

 2C3H5(OH)3 + Cu(OH)2 → [C3H5(OH)2O]2Cu (xanh lam) + 2H2O

 C5H11O5CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH  C5H11O5COONa + Cu2O↓ (đỏ gạch) + 3H2O

b) Fructozơ, glixerol, etanol.




Thuốc thử |

Chất cần nhận biết

 Glucozo

 C6H12O6

 Glixeron

 C3H5(OH)3

 Etanol

 C2H5OH

 dd Cu(OH)2 lắc nhẹ  xuất hiện dd xanh lam  xuất hiện dd màu xanh lam  Không tan
dd Cu(OH)2 OH, t0  xuất hiện kết tủa đỏ gạch   Không kết tủa  –

– Phương trình phản ứng hóa học:

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

 2C3H5(OH)3 + Cu(OH)2 → [C3H5(OH)2O]2Cu (xanh lam) + 2H2O

 C5H11O5CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH  C5H11O5COONa + Cu2O↓ (đỏ gạch) + 3H2O

c) Glucozơ, fomandehit, etanol, axit axetic.





Thuốc thử |

Chất cần nhận biết

 Glucozo

C6H12O6

 Fomandehit

 HCHO

 Etanol

 C2H5OH

 Axetic

 CH3COOH

 Quỳ tím  Không đổi màu  Không đổi màu  Không đổi màu  màu Hồng
 dd Cu(OH)2 lắc nhẹ  xuất hiện dd xanh lam  Không tan  Không tan  –
dd Cu(OH)2 OH, t0    xuất hiện kết tủa đỏ gạch  Không kết tủa  –

– Phương trình phản ứng hóa học:

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

 HCHO + 4Cu(OH)2 + 2NaOH → Na2CO3 + 2Cu2O↓(đỏ gạch) + 6H2O

Bài 6 trang 25 SGK Hóa 12: Để tráng một chiếc gương soi người ta phải đun nóng một dung dịch chứa 36 gam glucozơ với lượng vừa đủ dung dịch AgNO3/NH3. Tính khối lượng bạc sinh ra bám vào gương soi và khối lượng AgNO3 đã dùng, biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Toán học

Bài viết hay nhất

Trắc nghiệm tiếng anh 11 unit 4: Volunteer work (P1)
Cách Bảo Quản Cùi Bưởi Để Nấu Chè Ăn, Để Bảo Quản Được Lâu Mà Vẫn
Cách Bảo Quản Cùi Bưởi Để Nấu Chè Ăn, Để Bảo Quản Được Lâu Mà Vẫn
Trắc nghiệm lịch sử 11 bài 6: Chiến tranh thế giới thứ nhất (1914 – 1918) (P1)
Giải GDQP- AN 11 bài 3: Bảo vệ chủ quyền lãnh thổ và biên giới quốc gia
Giải GDQP- AN 10 bài 2: Lịch sử, truyền thống của Quân đội và Công an nhân dân Việt Nam
Giải Thích Về Đồ Thị Pha Phối Khí Trên Động Cơ, Cấu Tạo Hệ Thống Phối Khí Trên Động Cơ
Giải Thích Về Đồ Thị Pha Phối Khí Trên Động Cơ, Cấu Tạo Hệ Thống Phối Khí Trên Động Cơ
Cách Nấu Nước Cốt Dừa Đóng Hộp Đảm Bảo Nhất, Cách Dùng Nước Cốt Dừa Đóng Hộp
Cách Nấu Nước Cốt Dừa Đóng Hộp Đảm Bảo Nhất, Cách Dùng Nước Cốt Dừa Đóng Hộp
Diện Áo Lông Đa Phong Cách Phối Đồ Với Áo Khoác Lông Ngắn, 3 Tips Mặc Áo Khoác Lông Sang Chảnh Như Sao
Diện Áo Lông Đa Phong Cách Phối Đồ Với Áo Khoác Lông Ngắn, 3 Tips Mặc Áo Khoác Lông Sang Chảnh Như Sao
Top 12 Cách Phối Đồ Với Áo Măng Tô Ngắn, 8 Cách Phối Đồ Với Măng Tô Nam Nữ
Top 12 Cách Phối Đồ Với Áo Măng Tô Ngắn, 8 Cách Phối Đồ Với Măng Tô Nam Nữ
Trắc nghiệm sinh học 11 bài 8: Quang hợp ở thực vật
Trắc nghiệm công dân 9 bài 3: Dân chủ và kỉ luật
Cách Phối Đồ Đi Đám Cưới Cho Nữ Mùa Đông Đẹp, Cách Chọn Trang Phục Mặc Đi Đám Cưới Mùa Đông
Cách Phối Đồ Đi Đám Cưới Cho Nữ Mùa Đông Đẹp, Cách Chọn Trang Phục Mặc Đi Đám Cưới Mùa Đông
Cách Sử Dụng Nồi Nấu Cháo Chậm Trung Quốc, Nồi Kho Cá Hầm Cháo Chậm Đa Năng Yibao 1,5 Lít
Cách Sử Dụng Nồi Nấu Cháo Chậm Trung Quốc, Nồi Kho Cá Hầm Cháo Chậm Đa Năng Yibao 1,5 Lít
Cách Phối Đồ Với Quần Jean Ống Suông Mùa Đông Cực Đẹp Và Khí Chất
Cách Phối Đồ Với Quần Jean Ống Suông Mùa Đông Cực Đẹp Và Khí Chất
Cách Nấu Chè Trôi Nước Bằng Bột Năng Ngon Độc Đáo, Cách Nấu Chè Trôi Nước Ngon Dẻo Mềm Không Bị Cứng
Cách Nấu Chè Trôi Nước Bằng Bột Năng Ngon Độc Đáo, Cách Nấu Chè Trôi Nước Ngon Dẻo Mềm Không Bị Cứng