Giải Hóa 12 Bài 4 (Chân trời sáng tạo): Saccharose và maltose

Giải Hóa 12 Bài 4: Saccharose và maltose

Mở đầu trang 21 Hóa học 12: Trên kệ bếp của các gia đình thường có lọ đường ăn, tên hoá học là saccharose, dùng nhiều trong pha chế thực phẩm. Thuở ấu thơ, ai cũng từng có dịp thưởng thức các cây kẹo maltose, thường gọi là mạch nha. Saccharose có gì khác với maltose? Chúng có cấu tạo và tính chất hoá học như thế nào?

Lời giải:

- Saccharose và maltose đều là các disaccharide có công thức phân tử là C₁₂H₂₂O₁₁.

- Sự khác nhau giữa saccharose và maltose

	Saccharose	Maltose
Chứa nhiều trong	Saccharose có nhiều trong cây mía, hoa thốt nốt, củ cải đường,...	Maltose có trong ngũ cốc nảy mầm, các loại thực vật, rau quả, ... Maltose chủ yếu được tạo ra trong quá trình thuỷ phân tinh bột.
Cấu tạo phân tử	Saccharose được tạo bởi một đơn vị a-glucose và một đơn vị b-fructose, liên kết với nhau qua liên kết a-l,2-glycoside.	Maltose được tạo bởi hai đơn vị glucose, liên kết với nhau qua liên kết a-1,4-glycoside.
Tính chất hóa học	Saccharose chỉ tồn tại ở dạng mạch vòng nên không phản ứng đặc trưng của nhóm –CHO.	Maltose có thể mở vòng, do đó maltose có phản ứng đặc trưng của nhóm –CHO.

- Tính chất hóa học:

+ Tính chất hóa học của saccharose: phản ứng của polyalcohol và phản ứng thủy phân disaccharose.

+ Tính chất hóa học của maltose: phản ứng của polyalcohol và phản ứng thủy phân disaccharose. Maltose có thể mở vòng, do đó maltose có phản ứng đặc trưng của nhóm –CHO.

Câu hỏi 1 trang 21 Hóa học 12: Phân tử saccharose có nhóm -OH hemiacetal hoặc nhóm -OH hemiketal không? Vì sao?

Lời giải:

Phân tử saccharose không có nhóm -OH hemiacetal hoặc nhóm -OH hemiketal vì -OH hemiacetal của glucose liên kết với -OH hemiketal của frutose để tạo liên kết a-l,2-glycoside trong phân tử saccharose.

Câu hỏi 2 trang 21 Hóa học 12: Phân tử saccharose có thể mở vòng không? Giải thích.

Lời giải:

Saccharose không còn nhóm –OH hemiacetal tự do nên không thể chuyển thành dạng mạch hở chứa nhóm aldehyde (-CHO).

Câu hỏi 3 trang 22 Hóa học 12: Vì sao phân tử maltose có thể mở vòng?

Lời giải:

Ở trạng thái tinh thể, phân tử maltose gồm hai gốc glucose liên kết với nhau ở C₁ của gốc a-glucose này với C₄ của gốc a-glucose kia qua một nguyên tử oxygen. Liên kết a-C₁–O–C₄ như thế được gọi là liên kết a–1,4– glycoside. Như vậy trong phân tử maltose vẫn còn –OH hemiacetal tự do, do đó trong dung dịch, gốc a-glucose của maltose có thể mở vòng tạo ra nhóm CH=O.

Câu hỏi 4 trang 22 Hóa học 12: Dựa vào đặc điểm cấu tạo của phân tử saccharose, dự đoán tính chất hoá học cơ bản của saccharose.

Lời giải:

Saccharose có các nhóm –OH kề nhau nên saccharose có tính chất của polyalcohol.

Saccharose là disaccharide nên saccharose có phản ứng thủy phân.

Câu hỏi 5 trang 22 Hóa học 12: Nhận xét và giải thích các hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm.

Lời giải:

Hiện tượng	Giải thích
Khi nhỏ dung dịch CuSO4 vào dung dịch NaOH, xuất hiện kết tủa màu xanh lam	Kết tủa màu xanh lam là Cu(OH)2: $\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4+2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}\to \mathrm{C}\mathrm{u}(\mathrm{O}\mathrm{H}{)}_2+\mathrm{N}{\mathrm{a}}_2\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4$
Nhỏ dung dịch saccharose vào ống nghiệm chứa kết tủa, lắc đều, kết tủa tan.	Saccharose hòa tan Cu(OH)2 tạo thành dung dịch màu xanh làm: $2{\mathrm{C}}_{12}{\mathrm{H}}_{22}{\mathrm{O}}_{11}+\mathrm{C}\mathrm{u}(\mathrm{O}\mathrm{H}{)}_2\to ({\mathrm{C}}_{12}{\mathrm{H}}_{21}{\mathrm{O}}_{11}{)}_2\mathrm{C}\mathrm{u}+2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

Luyện tập trang 23 Hóa học 12: Bằng phương pháp hoá học, phân biệt 3 dung dịch riêng biệt sau: glucose, fructose và saccharose.

Lời giải:

Chất cần tìm Thuốc thử	Glucose	Fructose	Saccharose
Nước bromine	Mất màu	Không hiện tượng	Không hiện tượng
Dung dịch AgNO3/NH3, đun nhẹ		Kết tủa trắng bạc	Không hiện tượng

Phương trình hóa học:

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\mathrm{H}(\mathrm{C}\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{H}{)}_4\mathrm{C}\mathrm{H}\mathrm{O}+\mathrm{B}{\mathrm{r}}_2+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\to \mathrm{C}{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\mathrm{H}(\mathrm{C}\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{H}{)}_4\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}+2\mathrm{H}\mathrm{B}\mathrm{r}$

Vận dụng trang 23 Hóa học 12: Giải thích tại sao khi đun nước đường có thêm một ít nước chanh thì dung dịch thu được ngọt hơn.

Lời giải:

Nước đường có chứa saccharose, khi thêm chanh chứa acid vào nước đường nóng, saccharose bị thủy phân tạo glucose và fructose, trong đó fructose có vị ngọt hơn saccharose nên dung dịch thu được ngọt hơn.

Bài tập

Bài 1 trang 23 Hóa học 12: Carbohydrate nào dưới đây không có nhóm -OH hemiacetal hoặc nhóm -OH hemiketal?

A. Glucose.

B. Fructose.

C. Saccharose.

D. Maltose.

Lời giải:

Saccharose không có nhóm -OH hemiacetal hoặc nhóm -OH hemiketal.

→ Chọn C.

Bài 2 trang 23 Hóa học 12: Cho các carbohydrate sau: glucose, fructose, saccharose và maltose. Số carbohydrate có khả năng mở vòng trong dung dịch nước là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Lời giải:

Trong dung dịch maltose, glucose, fructose có khả năng mở vòng.

→ Chọn C.

Bài 3 trang 23 Hóa học 12: Hoàn thành các phương trình phản ứng theo sơ đồ (X, Y, Z, T là các chất hữu cơ khác nhau):

Lời giải:

Bài 4 trang 23 Hóa học 12: Thuỷ phân 100 gam saccharose thu được 104,5 gam hỗn hợp gồm glucose, fructose và saccharose còn dư. Tính hiệu suất phản ứng thuỷ phân saccharose.

Lời giải:

- Phương trình hóa học:

- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

$\begin{array}{l}{\mathrm{m}}_{\mathrm{s}\mathrm{a}\mathrm{c}\mathrm{c}\mathrm{h}\mathrm{a}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{z}\mathrm{o}}+{\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}={\mathrm{m}}_{\mathrm{g}\mathrm{l}\mathrm{u}\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{s}\mathrm{e}}+{\mathrm{m}}_{\mathrm{f}\mathrm{r}\mathrm{u}\mathrm{c}\mathrm{t}\mathrm{o}\mathrm{s}\mathrm{e}}\\ \Rightarrow {\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}={\mathrm{m}}_{\mathrm{g}\mathrm{l}\mathrm{u}\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{s}\mathrm{e}}+{\mathrm{m}}_{\mathrm{f}\mathrm{r}\mathrm{u}\mathrm{c}\mathrm{t}\mathrm{o}\mathrm{s}\mathrm{e}}-{\mathrm{m}}_{\mathrm{s}\mathrm{a}\mathrm{c}\mathrm{c}\mathrm{h}\mathrm{a}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{z}\mathrm{o}}\\ =104,5-100=4,5(\mathrm{g})\\ \Rightarrow {\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}=\frac{4,5}{18}=0,25(\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l})\end{array}$

Theo phương trình hóa học: ${\mathrm{n}}_{\mathrm{s}\mathrm{a}\mathrm{c}\mathrm{c}\mathrm{h}\mathrm{a}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{z}\mathrm{o}(\mathrm{L}\mathrm{T})}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}=\frac{4,5}{18}=0,25(\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l})$

$\begin{array}{l}\Rightarrow {\mathrm{m}}_{\mathrm{s}\mathrm{a}\mathrm{c}\mathrm{c}\mathrm{h}\mathrm{a}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{z}\mathrm{o}(\mathrm{L}\mathrm{T})}=0,25\times 342=85,5(\mathrm{g})\\ \Rightarrow \mathrm{H}\mathrm{\%}=\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{s}\mathrm{a}\mathrm{c}\mathrm{c}\mathrm{h}\mathrm{a}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{z}\mathrm{o}(\mathrm{L}\mathrm{T})}}{{\mathrm{m}}_{\mathrm{s}\mathrm{a}\mathrm{c}\mathrm{c}\mathrm{h}\mathrm{a}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{z}\mathrm{o}(\mathrm{T}\mathrm{T})}}\times 100\mathrm{\%}=\frac{85,5}{100}\times 100\mathrm{\%}=85,5\mathrm{\%}\end{array}$

Xem thêm lời giải bài tập Hóa học lớp 12 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác: