Bài 6: Saccarozơ, tinh bột và xenlulozơ

Bài 6 : Saccarozơ, tinh bột và xenlulozơ

I. Saccarozơ

Saccarozơ (C₁₂H₂₂O₁₁) là loại đường phổ biến nhất, có trong nhiều loài thực vật, có nhiều nhất trong cây cây mía, củ cải đường, hoa thốt nốt, …

1. Tính chất vật lí

Saccarozơ là chất rắn kết tinh, không màu, không mùi, có vị ngọt, nóng chảy ở 185^oC.

Saccarozơ tan tốt trong nước, độ tan tăng nhanh theo nhiệt độ.

2. Cấu tạo phân tử

Saccarozơ không có phản ứng tráng bạc và không làm mất màu nước brom. Chứng tỏ phân tử saccarozo không có nhóm chức CHO, Saccarozơ là một đisaccarit được cấu tạo từ một gốc glucozơ và một gốc fructozơ liên kết với nhau qua nguyên tử oxi.

Trong phân tử saccarozơ không có nhóm anđehit (CH=O), chỉ có các nhóm ancol (OH).

3. Tính chất hóa học

Do không có nhóm chức (-CHO) nên saccarozo không có tính khử như glucozo, nhưng có tín chất của ancol đa chức. 

Do có cấu tạo từ hai gốc monosaccarit nên saccarozo có phản ứng thủy phân

a) Phản ứng với Cu(OH)₂ cho dung dịch đồng saccarat màu xanh lam.

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

b) Phản ứng thủy phân

Khi đun nóng dd saccarozo có axit vô cơ làm xúc tác, saccarozo bị thủy phân thành 

glucozo và fructozơ

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O  C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆

4. Sản xuất và ứng dụng

a) Sản xuất: Quy trình sản xuất saccarozơ

b) Ứng dụng

Là thực phẩm quan trọng của con người

• Trong công nghiệp thực phẩm: Là nguyên liệu để làm bánh kẹo, nước giải khát, đồ hộp.
• Trong công nghiệp dược phẩm: Dùng để pha chế thuốc.

Là nguyên liệu để thủy phân thành glucozơ và fructozơ dùng trong kĩ thuật tráng gương, tráng ruột phích.

II. Tinh bột

1. Tính chất vật lí

Tinh bột là chất rắn, ở dạng bột vô định hình, màu trắng, không tan trong nước lạnh. Trong nước nóng, hạt tinh bột sẽ ngậm nước và trương phồng lên tạo thành dung dịch keo, gọi là hồ tinh bột.

2. Cấu trúc phân tử

Tinh bột thuộc loại polisaccarit, phân tử gồm nhiều mắt xích α - glucozơ liên kết với nhau và có công thức phân tử là (C₆H₁₀O₅)n. Các mắt xích α - glucozơ liên kết với nhau tạo thành hai dạng: amilozơ và amilopectin.

Tinh bột (trong các hạt ngũ cốc, các loại củ) là hỗn hợp của amilozơ và amilopectin, trong đó amilopectin thường chiếm tỉ lệ cao hơn.

Tinh bột được tạo thành trong cây xanh nhờ quá trình quang hợp. Từ khí cacbonic và nước, dưới tác dụng cua ánh sáng mặt trời và chất diệp lục, tinh bột dược tạo thành theo sơ đồ phản ứng sau:

CO2  C6H12O6 → (C6H10O5)n

              glucozo    tinh bột

3. Tính chất hóa học

a) Phản ứng thủy phân

Tinh bột bị thủy phân thành glucozơ nhờ các enzim.

(C₆H₁₀O₅)n + nH₂O  nC₆H₁₂O₆ 

b) Phản ứng màu với iot

Do cấu tạo mạch ở dạng xoắn có lỗ rỗng, tinh bột hấp phụ iot cho màu xanh tím.

Phản ứng giữa hồ tinh bột với dung dịch iot tạo màu xanh lam đặc trưng (còn được gọi là phản ứng màu của iot với hồ tinh bột).

Đây là phản ứng dùng để nhận biết tinh bột.

Phân tử tinh bột hấp phụ iot tạo ra dung dịch có màu xanh. Khi đun nóng, iot bị giải phóng ra khỏi phân tử tinh bột làm mất màu xanh tím.

4. Ứng dụng

Tinh bột là một trong những chất dinh dưỡng cơ bản của con người và một số động vật.

Trong công nghiệp: dùng để sản xuất bánh kẹo, glucozơ và hồ dán.

Trong cơ thể người, tinh bột bị thủy phân thành glucozo nhờ các enzim trong nước bọt và ruột non

III. Xenlulozơ

1. Tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên

Xenlulozơ là chất rắn dạng sợi, màu trắng, không có mùi vị. Xenlulozơ không tan trong nước và nhiều dung môi hữu cơ như etanol, ete, benzen,... nhưng tan trong nước Svayde (dung dịch thu được khi hòa tan Cu(OH)₂ trong amoniac).

Xenlulozơ là thành phần chính tạo nên màng tế bào thực vật, tạo nên bộ khung của cây cối.

2. Cấu trúc phân tử

Xenlulozơ là một polisaccarit, phân tử gồm nhiều gốc β-glucozơ liên kết với nhau thành mạch kéo dài.

Xenlulozơ có cấu tạo mạch không phân nhánh, mỗi gốc C₆H₁₀O₅ có 3 nhóm OH, nên có thể viết: (C₆H₁₀O₅)n hay [C₆H₇O₂(OH)3]n.

3. Tính chất hóa học

a) Phản ứng thủy phân

(C₆H₁₀O₅)n + nH₂O  nC₆H₁₂O₆

Phản ứng thủy phân xelulozo cũng xảy ra trong dạ dày của động vật ăn cỏ nhờ enzim xelulaza

b) Phản ứng với axit nitric

Đun nóng xenlulozơ trong hỗn hợp axit nitric đặc và axit sunfuric đặc thu được xenlulozơ trinitrat.

[C₆H₇O₂(OH)₃]n + 3nHNO₃  [C₆H₇O₂(ONO₂)₃]n + 3nH₂O

Xenlulozơ trinitrat rất dễ cháy và nổ mạnh không sinh khói nên được dùng làm thuốc súng không khói. 

4. Ứng dụng

Những nguyên liệu chứa xenlulozo (bông, đay, gỗ,...) thường được dùng trực tiếp hoặc chế biến thành giấy.

Xenlulozo là nguyên liệu để sản xuất tơ nhân tạo như tơ visco, tơ axetat, chế tạo thuốc súng không khói và chế tạo phim ảnh.

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM :

Câu 1: Chất nào sau đây là đisaccarit ?

A. glucozo       B. saccarozo      C. tinh bột      D. xenlulozo

Câu 2: Chất nào sau đây có mạch cacbon phân nhánh ?

A. amilozo      B. amilopectin      C. saecarozơ      D. xenlulozo

Câu 3: Nhận định nào sau đây không đúng ?

A. Glucozo, fructozo, saccarozơ đều hoà tan được Cu(OH)2.

B. Glucozo, fructozo đều có phản ứng tráng bạc.

C. Cho I2 vào dung dịch hồ tinh bột rồi đun nóng thì thu được dung dịch màu xanh tím.

D. Xenlulozo phản ứng với HNO3 dư có xúc tác thích hợp tạo xenluloza trinitrat.

Câu 4: Khi thuỷ phân saccarozo, sản phẩm thu được là

A. glucozo và fructozo.      B. glucozo.

C. fructozo.       D. tinh bột.

Câu 5: Phát biểu nào sau đây là đúng ?

A. Saccarozo làm mất màu nước brom.

B. Xenlulozo có cấu trúc mạch phân nhánh,

C. Amilopectin có cấu trúc mạch phân nhánh.

D. Glucozo bị khử bởi dung dịch-AgNO3 trong NH3.

Câu 6: Khối lượng của tinh bột cần dùng trong quá trình lên men để tạo thành 5 lít ancol etylic 46° là (biết hiệu suất của cả quá trình là 72% và khối lượng riêng của ancol etylic nguyên chất là 0,8 g/ml)

A. 5,4 kg.      B. 5,0 kg.       C.6,0 kg.      D. 4,5 kg.

Câu 7: Khối lượng saccarozo thu được từ 1 tấn nước mía chứa 13% saccarozo, với hiệu suất thu hồi đạt 80% là

A. 104kg.      B. 140kg.       C. 105 kg      D, 106kg.

Câu 8: Ancol etylic được điều chế từ tinh bột bằng phưorng pháp lên men với hiệu suất toàn bộ quá trình là 90%. Hấp thụ toàn bộ lượng CO2 sinh ra khi lên men m gam tinh bột vào nước vôi trong, thu được 330 gam kết tủa và dung dịch X. Biết khối lượng X giảm đi so với khối lượng nước vôi trong ban đầu là 132 gam. Giá trị của m là 

A. 405       B. 324      C. 486      D. 297

Câu 9: Thuỷ phân hoàn toàn 3,42 gam saccarozo trong môi trường axit thu được dung dịch X. Cho toàn bộ dung dịch X phản ứng hết với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, đu nóng, thu được m gam Ag. Giá trị của m là

A. 43,20.      B. 4,32.      C. 2,16.      D. 21,60.

Câu 10: Đốt cháy hoàn toàn 0,5130 gam một cacbohiđrat (X) thu được 0,4032 lít CO2 (đktc) và 2,97 gam nước. X có phân tử khối nhỏ hơn 400 và không có khả năng tham gia phản ứng tráng bạc. Tên gọi của X là

A. glucozơ.      B. saccarozơ.

C. fructozơ.      D. mantozơ.

Câu 11: Khẳng định nào sau đây đúng ?

A. Glucozo và fructozơ đều là hợp chất đa chức.

B. Glucozơ và fructozơ là đồng phần của nhau.

C. Tinh bột và xenlulozơ là đồng phân của nhau vì đều có thành phần phân tử là(C6H10O5)n.

D. Tinh bột và xenlulozơ đều là polisaccarit, dễ kéo thành tơ.

Câu 12: Xenlulozơ trinitrat được điều chế từ xenlulozơ và axit nitric đặc có xúc tác axit sunfuric đặc, nóng. Để có 29,7 kg xenlulozơ trinitrat, cần dùng dung dịch chứa m kg axít nitric (hiệu suất phản ứng tính theo axit là 90%). Giá trị của m là

A. 30.    B. 10.    C.21.    D. 42.

Câu 13: Nhận định nào sau đây không đúng ?

A. Trong công nghiệp, glucozơ được điều chế bằng cách thủy phân tinh bột hoặc xenlulozơ.

B. Glucozơ là chất dinh dưỡng và làm thuốc tăng lực cho người già, trẻ em và người ốm.

C. Trong mật ong, hàm lượng glucozơ lớn hơn fructozơ.

D. Cả glucozơ và fructozơ đều tham gia phản ứng tráng bạc.

Câu 14: Thuỷ phân m gam tinh bột thu được m gam glucozơ. Hiệu suất phản ứng thuỷ phân là

A. 60%    B. 75%    C. 80%    D. 90%

Câu 15: Nhận xét nào dưới đây là đúng khi so sánh giữa xenlulozo và tinh bột ?

A. Xenlulozo có phân tử khối lớn hơn nhiều so với tinh bột.