Question

Thí nghiệm: Phản ứng thuỷ phân cellulose trong môi trường acid

- Chuẩn bị:

+ Hoá chất: cellulose (bông), dung dịch H₂SO₄ 70%, dung dịch NaOH 10%, dung dịch CuSO₄ 5%, NaHCO₃ rắn, nước nóng.

+ Dụng cụ: ống nghiệm, cốc thuỷ tinh 250 mL, đũa thuỷ tinh, đèn cồn, giá đựng ống nghiệm.

- Tiến hành:

+ Cho 10 mL dung dịch H₂SO₄ 70% vào cốc thuỷ tinh, thêm một lượng nhỏ cellulose (bông) vào cốc và dùng đũa thuỷ tinh khuấy đều. Sau đó, đặt cốc thuỷ tinh vào cốc nước nóng và khuấy trong khoảng 3 phút để cellulose tan hết tạo dung dịch đồng nhất.

+ Trung hoà dung dịch bằng cách thêm từ từ NaHCO₃ đến khi dừng sủi bọt khí, sau đó thêm tiếp 5 mL dung dịch NaOH 10%.

+ Cho 5 mL dung dịch thu được ở trên vào ống nghiệm chứa Cu(OH)₂ (được điều chế bằng cách cho 0,5 mL dung dịch CuSO₄ 5% vào 2 mL dung dịch NaOH 10%, lắc nhẹ). Đun nóng đều ống nghiệm khoảng 2 phút, sau đó để ống nghiệm trên giá khoảng 3 phút.

Chú ý: Cần thận trọng khi làm việc với dung dịch H₂SO₄ đặc.

Quan sát hiện tượng xảy ra, giải thích và viết phương trình hoá học.

Answer 1

Hiện tượng	Giải thích
Cho bông vào cốc thủy tính đựng dung dịch acid, đặt cốc thuỷ tinh vào cốc nước nóng và khuấy, bông tan hết.	Thành phần chính của bông là cellulose, dưới tác dụng của acid, cellulose tan khi bị thủy phân.
Thêm NaHCO3, xuất hiện bọt khí. Tiếp tục thêm NaHCO3 bọt khí không còn xuất hiện.	NaHCO3 phản ứng với H2SO4, xuất hiện bọt khí là CO2. Tiếp tục thêm NaHCO3, H2SO4 hết, bọt khí không còn xuất hiện. \({\rm{2NaHC}}{{\rm{O}}_{\rm{3}}} + {{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} \to {\rm{N}}{{\rm{a}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} + 2{\rm{C}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}} \uparrow  + 2{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\)
Cho dung dịch thu được vào ống nghiệm chứa Cu(OH)2, lắc nhẹ thì kết tủa tan, tạo dung dịch xanh lam.	Phản ứng thủy phân cellulose tạo sản phẩm là glucose. Glucose hòa tan Cu(OH)2 tạo dung dịch xanh lam. \(2{{\rm{C}}_{\rm{6}}}{{\rm{H}}_{{\rm{12}}}}{{\rm{O}}_{\rm{6}}} + {\rm{Cu(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}} \to {{\rm{(}}{{\rm{C}}_{\rm{6}}}{{\rm{H}}_{{\rm{11}}}}{{\rm{O}}_{\rm{6}}}{\rm{)}}_{\rm{2}}}{\rm{Cu}} + 2{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\)
Đun nóng ống nghiệm, xuất hiện kết tủa đỏ gạch.	Glucose tiếp tục phản ứng với Cu(OH)2 trong môi trường kiềm, đun nóng, tạo kết tủa Cu2O mà đỏ gạch.