Luyện tập Tính chất hóa học của carbohydrate CD

Trong tinh bột có khoảng 20 - 30% amylose. Phân tử amylose ở dạng vòng xoắn nên khi tương tác với iodine, vòng này đã bọc (hay hấp phụ) các phân tử iodine tạo thành hợp chất bọc có màu xanh tím.

Gọi công thức phân tử của X là C_n(H₂O)_m.

⇒ X là C₁₂(H₂O)₁₁ hay C₁₂H₂₂O₁₁.

X thủy phân trong H₂SO₄ (H = 80%) sản phẩm gồm 3 chất hữu cơ ⇒ X là saccharose.

n_X = = 0,2 mol

      C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O C₆H₁₂O₆ (glucose) + C₆H₁₂O₆ (fructose)

mol:   0,2.0,8            →                 0,16          →           0,16

⇒ ∑n_Ag = 2.(0,16 + 0,16) = 0,64 (mol)

⇒ m_Ag = 0,64.108 = 69,12 (gam)

Ta có: m_{dd giảm} = m↓ – m_CO2

⇒ m_CO2 = 10 – 3,4 = 6,6 gam

⇒ n_CO2 = = 0,15 (mol)

Phương trình hóa học:

        C₆H₁₂O₆ 2C₂H₅OH + 2CO₂

mol:    0,075           ←                     0,15

Do hiệu suất quá trình lên men là 90% nên:

⇒ n_{C6H12O6 thực tế} = = (mol)

⇒ m = .180 = 15 (gam)

Sarcharose, glucose, glycerol có từ 2 nhóm OH liền kề nên có thể hòa tan Cu(OH)₂ ở nhiệt độ thường.

Chất lỏng hòa tan được cellulose là nước Schweizer (dung dịch chứa phức chất của ion Cu²⁺ với ammonia).

(C₆H₁₀O₅)_n C₆H₁₂O₆ C₂H₅OH

m_cellulose = 1,62.0,5 = 0,81 tấn = 810 kg

⇒ n_cellulose = 5000 mol

⇒ n_C2H5OH = 5000.0,6.2 = 6000 mol

⇒ m_C2H5OH = 276000 g

⇒ V_C2H5OH = = 345000 ml = 345 lít ⇒ V_xăng = = 6900 lít

Thuốc thử để phân biệt saccharose và glucose là dung dịch AgNO₃/NH₃ vì saccharose không phản ứng còn glucose có phản ứng tạo Ag.

Khi thủy phân tinh bột ta thu được sản phẩm cuối cùng là glucose:

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O nC₆H₁₂O₆

Tinh bột                                Glucose

Phản ứng của glucose với nước bromine thể hiện tính chất của nhóm chức aldehyde (–CH=O). 

Phương trình:

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

n_HNO3 = 3.n_{[C6H7O2(ONO2)3]n} = 3.= 0,3 (kmol)

Do hiệu suất chỉ đạt 90% nên:

m_HNO3 =  = 21 (kg)

HOCH₂[CHOH]₄CHO + 2AgNO₃ + 3NH₃ + H₂O HOCH₂[CHOH]₄COONH₄ + 2Ag↓ + 2NH₄NO₃

Từ phương trình phản ứng ta có:

n_glucose = = 0,1 (mol)

⇒ m = 0,1.180 = 18 (g)

Glucose không có khả năng tham gia phản ứng thủy phân. 

n_{cellulose p/ư} = = (kmol)

⇒ n_glucose = n_cellulose = (kmol)

⇒ m_glucose = .180 = 0,444 (kg)

Hợp chất hữu cơ có nhóm –CHO khi đun nóng với AgNO₃ trong dung dịch NH₃ sẽ thu được Ag kết tủa.

⇒ Chất không phản ứng với AgNO₃ trong dung dịch NH₃, đun nóng tạo thành Ag là CH₃COOH.

n_{tinh bột} = = (mol)

      (C₆H₁₀O₅)_n nC₆H₁₂O₆ 

mol:            →              2

Do hiệu suất phản ứng là 80% nên:

m_glucose = 2.180.80% = 288 (g)

Từ phản ứng b) ta suy ra Y là glucose.

→ X là tinh bột, E là C₂H₅OH, Z là CO₂, G là O₂.

Dung dịch glucose phản ứng với Cu(OH)₂, trong môi trường kiềm ở nhiệt độ thường tạo ra phức đồng glucose [Cu(C₆H₁₁O₆)₂] màu xanh lam.

Chất rắn X dạng sợi, màu trắng, không tan trong nước ngay cả khi đun nóng → X là cellulose.

Thủy phân hoàn toàn X nhờ xúc tác acid hoặc enzyme thu được chất Y → Y là glucose.

 (C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O C₆H₁₂O₆

n_CO2 = 0,4 (mol)

X + NaOH có thêm kết tủa ⇒ X có HCO₃^–.

        CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

mol:  0,4                →        0,4

2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂

Ca(HCO₃)₂ + NaOH → CaCO₃ + NaHCO₃ + H₂O

Để kết tủa lớn nhất cần thêm: n_NaOH = n_Ca(HCO3)2 = 0,2 mol

⇒ n_{CO2 bđ} = 0,4 + 0,2.2 = 0,8 (mol)

Quá trình:

       (C₆H₁₀O₅)n → C₆H₁₂O₆ → 2CO₂

mol:     x                →           2x.85% = 0,8

⇒ x = 0,4706 mol

⇒ m = 76,24 gam