Thủy phân saccarozo

Thủy phân saccarozo

1. Định nghĩa

Saccarozo, còn được gọi là sucrose trong tiếng Anh, là một loại đường hoá học quan trọng. Saccarozo là một disaccharide, có nghĩa rằng nó được hình thành từ hai đơn vị đường glucose và fructose thông qua một liên kết glycosidic.

2. Phương trình phản ứng

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O C₆H₁₂O_{6 (glucozơ)} + C₆H₁₂O_{6 (fructozơ)}

3. Điều kiện phản ứng

- Đun nóng, có axit vô cơ làm xúc tác.

- Ngoài ra, phản ứng thuỷ phân saccarozơ cũng xảy ra khi có xúc tác enzim.

4. Tính chất

4.1. 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 (ở 20^oC, 100ml nước hòa tan 211,5 gam saccarozơ; ở 90^oC, 100ml nước hòa tan 420 gam saccarozơ).

4.2. Cấu tạo phân tử

- Saccarozơ không có phản ứng tráng bạc và không làm mất màu nước brom, chứng tỏ phân tử không có nhóm -CHO.

- Khi đun nóng dung dịch saccarozơ với H₂SO₄ loãng được dung dịch có phản ứng tráng bạc do trong dung dịch thu được sau khi đun có glucozơ và fructozơ.

⇒ Saccarozơ là một đisaccarit được cấu tạo từ một gốc glucozơ và một gốc fructozơ liên kết với nhau qua nguyên tử oxi.

4.3. Tính chất hóa học

Vì không có nhóm chức anđehit (-CH=O) nên saccarozơ không có tính khử như glucozơ nhưng có tính chất của ancol đa chức. Mặt khác, do được cấu tạo từ 2 gốc monosaccarit nên saccarozơ có phản ứng thủy phân.

a. Phản ứng với Cu(OH)₂

Dung dịch saccarozơ hòa tan kết tủa Cu(OH)₂ thành dung dịch phức đồng saccarat màu xanh lam:

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

b. Phản ứng thủy phân

Saccarozơ bị thủy phân thành glucozơ và fructozơ khi:

+ Đun nóng với dung dịch axit vô cơ.

+ Có xúc tác enzim trong hệ tiêu hóa của người.

C₁₂H₂₂O₁₁ + H_2­O $\stackrel{H^{+},t^o}{\to }$ C₆H₁₂O_{6 (glucozơ)} + C₆H₁₂O_{6 (fructozơ)}

4.4. Sản xuất và ứng dụng

a. Sản xuất

Saccarozơ được sản xuất từ cây mía, củ cải đường hoặc hoa thốt nốt. Ở nước ta, quy trình sản xuất saccarozơ từ cây mía gồm các công đoạn chính sau:

b. Ứng dụng

- Saccarozơ là thực phẩm quan trọng của con người.

- Trong công nghiệp thực phẩm saccarozơ là nguyên liệu để sản xuất bánh kẹo, nước giải khát...

- Trong công nghiệp dược phẩm để pha chế thuốc.

- Ngoài ra, saccarozơ còn là nguyên liệu để thủy phân thành glucozơ và frutozơ dùng trong kĩ thuật tráng gương, tráng ruột phích.

5. Bài tập vận dụng

Câu 1: Thủy phân hoàn toàn 51,3 gam saccarozơ 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, đun nóng, thu được m gam Ag. Giá trị của m là

Hướng dẫn giải:

$n_{saccarozo}=\frac{\mathrm{51,3}}{342}=\mathrm{0,15}\text{mol}$

C₁₂H₂₂O₁₁ (saccarozơ) + H₂O $\stackrel{H^{+},t^o}{\to }$ C₆H₁₂O₆ (glucozơ) + C₆H₁₂O₆ (fructozơ)

Glucozơ $\stackrel{+AgN{O}_3/N{H}_3}{\to }$ 2 Ag↓

Fructozơ $\stackrel{+AgN{O}_3/N{H}_3}{\to }$ 2Ag↓

$\to n_{Ag}=2(n_{glucozo}+n_{fructozo})=2.(\mathrm{0,15}+\mathrm{0,15})=\mathrm{0,6}\text{mol}$

$\to m_{Ag}=\mathrm{0,6.108}=\mathrm{64,8}gam$

Câu 2: Saccarozơ thuộc loại:

A. polisaccarit.

B. đisaccarit.

C. đa chức.

D. monosaccarit.

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Saccarozơ thuộc loại đisaccarit.

Câu 3: Dung dịch chất nào sau đây hòa tan Cu(OH)₂, thu được dung dịch có màu xanh lam?

A. Saccarozơ.

B. Ancol etylic.

C. Propan-1,3-điol.

D. Anbumin.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Chất có 2 hay nhiều nhóm -OH liền kề có khả năng hòa tan Cu(OH)₂, thu được dung dịch có màu xanh lam

Phương trình hóa học:

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

(C₁₂H₂₁O₁₁)₂Cu là phức đồng – saccarozơ tan có màu xanh lam.

Câu 4: Khi đốt cháy hoàn toàn 3,51 gam hỗn hợp glucozơ và saccarozơ cần vừa đủ 0,12 mol O₂, thu được CO₂ và m gam H₂O. Giá trị của m là

Hướng dẫn giải:

Các chất glucozơ và saccarozơ có dạng $C_n{\left(H_{2}O\right)}_m$ nên:

Phương trình đốt cháy:

C_n(H₂O)_m + nO₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ nCO₂ + mH₂O

$n_C=n_{C{O}_2}=n_{O_2}=\mathrm{0,12}mol$

Bảo toàn khối lượng hỗn hợp ta có:

$\to m_{H_{2}O}=$m_{hỗn hợp}$-m_C=\mathrm{2,07}$ gam

Câu 5: Thủy phân saccarozơ, thu được hai monosaccarit X và Y. Chất X có trong máu người với nồng độ khoảng 0,1%. Phát biểu nào sau đây đúng?

Hướng dẫn giải:

Chất X có trong máu người với nồng độ khoảng 0,1%.

→X là glucozơ.

→Y là fructozơ.

Phát biểu đúng: X có phân tử khối bằng 180.

Câu 6:Thủy phân 1,71 gam saccarozơ với hiệu suất 75%, thu được hỗn hợp X. Cho toàn bộ X vào lượng dư dung dịch AgNO₃ trong NH₃, đun nóng, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được m gam Ag. Giá trị của m là.

Hướng dẫn giải:

$n_{C_{12}{H}_{22}{O}_{11}pu}=\frac{\mathrm{1,71.75}\%}{342}=\frac{3}{800}mol$

Do các phản ứng hóa học xảy ra hoàn toàn:

$\begin{array}{c}{\text{C}}_{12}{\text{H}}_{22}{\text{O}}_{11}\to (Glucozo+Fructozo)\to 4Ag\\ \to n_{Ag}=4n_{C_{12}{H}_{22}{O}_{11}pu}=\mathrm{0,015}mol\\ \to m_{Ag}=\mathrm{1,62}gam\end{array}$

Câu 7: Phát biểu nào sau đây là đúng ?

A. Saccarozơ làm mất màu nước brom.

B. Xenlulozơ có cấu trúc mạch phân nhánh,

C. Amilopectin có cấu trúc mạch phân nhánh.

D. Glucozơ bị khử bởi dung dịch AgNO₃ trong NH₃.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Amilopectin có cấu trúc mạch phân nhánh.

Câu 8: Cho các phát biểu sau:

(1) Saccarozơ, amilozơ và xenlulozơ đều tham gia phản ứng thủy phân trong môi trường axit đun nóng.

(2) Tinh bột và xenlulozơ đều có công thức là (C₆H₁₀O₅)_n nhưng chúng không phải đồng phân của nhau.

(3) Xenlulozơ được tạo bởi các gốc β− glucozơ liên kết với nhau.

(4) Thủy phân đến cùng amilopectin, thu được hai loại monosaccarit.

(5) Dung dịch fructozơ có phản ứng tráng bạc.

(6) Saccarozơ là một polisaccarit.

Số phát biểu đúng là:

A. 3. B. 4. C. 5. D. 2

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

(1), (2), (5): Đúng

(3) Đúng vì xenlulozơ được tạo bởi gốc β− glucozơ liên kết với nhau.

(4) Sai vì thủy phân đến cùng amilopectin, thu được một loại monosaccarit là glucozơ.

(6) Sai vì saccarozơ là một đisaccarit.

Câu 9: Phát biểu nào sau đây sai?

A. Glucozơ và saccarozơ đều là cacbohiđrat.

B. Glucozơ và saccarozơ đều có phản ứng tráng bạc.

C. Glucozơ và fructozơ là đồng phân của nhau.

D. Trong dung dịch, glucozơ và fructozơ đều hòa tan được Cu(OH)₂.

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Saccarozơ không có phản ứng tráng bạc.

Câu 10: Saccarozơ và glucozơ đều có phản ứng

A. cộng H₂ (Ni,t⁰).

B. với Cu(OH)₂.

C. thủy phân.

D. tráng bạc.

Hướng dẫn giải:

Đáp án B