https://www.youtube.com/watch?v=tps://www.youtube.com/playlist
đường tồn tại ở hầu hết các bộ phận của con người, thực vật và động vật. Vậy glucôzơ là gì? Hãy cùng tìm hiểu công thức, cấu tạo, tính chất và vai trò của loại chất quan trọng này.
Bạn đang xem: Glucozơ gồm dạng mạch hở
Công thức phân tử của glucozơ là: C6H12O6
Khối lượng phân tử: 180
Đặc điểm cấu trúc: Công thức cấu tạo phân tử của glucozơ được xác định dựa vào kết quả của các thí nghiệm sau:
Glucozơ tham gia phản ứng tráng bạc và bị oxi hóa bởi nước brom tạo thành axit gluconic. Điều này chứng tỏ glucozơ có nhóm CH=O trong phân tử.
Glucozơ tác dụng với Cu(OH)2 tạo dung dịch màu xanh lam chứng tỏ phân tử glucozơ có nhiều nhóm OH ở các vị trí liền kề nhau.
Glucozơ tạo ra este chứa 5 gốc axit CH3COO. Vậy, trong cấu tạo của glucozơ có 5 nhóm OH.
Khi khử hoàn toàn glucozơ người ta thu được hexan => 6 C tạo thành mạch không phân nhánh.
Từ các thí nghiệm trên ta có kết luận: Glucozơ là hợp chất phức tạpở dạng mạch hở, phân tử có công thức cấu tạo gồm một anđehit đơn chức và một ancol 5 chức có công thức cấu tạo: CH2OH–CHOH–CHOH–CHOH–CHOH–CH=O
Được viết tắt là: CH2OH(CHOH)4CHO
Trong đó carbon được đánh số từ nhóm CH=O.
Thực tế, glucozơ tồn tại chủ yếu ở 2 dạng mạch vòng là α-glucozơ và β-glucozơ.
Trạng thái tự nhiên và tính chất vật lý của glucozơ
Glucozơ có trong tự nhiên ở đâu? Hãy cùng tìm hiểu về trạng thái tự nhiên và tính chất vật lý của chất này.
Glucozo tồn tại trong nhiều loại quả tự nhiên, đặc biệt là quả nho chín. (Ảnh: Sưu tầm Internet)
Trạng thái tự nhiên của glucose
Glucose có trong hầu hết các bộ phận của cây, đặc biệt là quả chín. Đặc biệt, gluxit dồi dào trong nho chín Đó là lý do tại sao nó còn được gọi là đường nho.
Glucose chịu trách nhiệm cho 30% thành phần của mật ong.
Con người và động vật cũng chứa glucose trong cơ thể.
Tính chất vật lý
Glucozơ là chất kết tinh không màu, dễ tan trong nước, có vị ngọt nhưng hơi ngọt hơn đường mía.
Tính chất hóa học của glucozơ
Người ta đã chứng minh được glucozơ có tính chất hóa học đặc trưng của rượu đa chức và anđehit bằng các thí nghiệm sau.
Tính chất của ancol đa chức
Phản ứng với Cu(OH)2
Trong dung dịch, ở nhiệt độ thường, glucozơ hòa tan được Cu(OH)2 tạo dung dịch phức đồng – glucozơ có màu xanh:
2C6H12O6 + Cu(OH)2 → (C6H11O6)2Cu + 2H2O
phản ứng tạo thành este
C6H7O(OH)5 + 5(CH3CO)2O → C6H7O(OOCCH3)5 + 5CH3COOH
=> Phản ứng chứng tỏ glucozơ chứa 5 gốc -OH
Tính chất của andehit
Glucozơ tham gia phản ứng tráng bạc, phản ứng khử, lên men rượu…
phản ứng oxi hóa glucozơ
phản ứng mạ bạc
Dung dịch AgNO3 có khả năng oxi hóa glucozơ trong môi trường NH3. Sản phẩm tạo thành là muối amoni gluconat và bạc. Ta thấy chúng sẽ dính vào thành ống nghiệm.
So sánh:
CH2OH
Phản ứng Cu(OH)2/OH-
Glucozơ bị oxi hóa bởi Cu(OH)2 trong môi trường kiềm. Phản ứng thu được sẽ tạo thành natri gluconat, đồng(I) oxit và H2O.
So sánh:
CH2OH
Phản ứng với dung dịch brom
So sánh:
CH2OH
Phản ứng giảm glucose
Khi dẫn khí hiđro vào dung dịch glucozơ đun nóng có thêm xúc tác Ni, ta sẽ thu được một ancol đa chức là sobitol.
So sánh:
CH2OH
Phản ứng lên men rượu
Khi có enzim xúc tác, glucozơ sẽ bị lên men, tạo ra sản phẩm là rượu etylic và khí cacbonic.
So sánh:
C6H12O6 (đơn vị: enzym, 30-35 độ C) → 2C2H5OH + 2CO2
Cách điều chế glucozơ?
Trong công nghiệp và trong tự nhiên, phương pháp điều chế glucozơ là khác nhau. Vì vậy, chất lượng và giá thành là hai yếu tố mà chúng ta nên cân nhắc trong quá trình sử dụng.
Trong công nghiệp: Glucozơ được điều chế bằng cách thủy phân tinh bột bằng enzym hoặc axit clohydric loãng (HCl). Ngoài ra, con người còn thủy phân xenlulozơ (có trong phoi bào, mùn cưa) nhờ xúc tác axit clohydric đặc thành glucozơ để làm nguyên liệu sản xuất etanol.
So sánh chuẩn bị glucose:
(C6H10O5)n + nH2O (nhiệt độ, H+) → nC6H12O6
Trong bản chất: Glucose được tổng hợp trong cây xanh bằng một quá trình quang hợp phức tạp, có thể viết đơn giản bằng phương trình hóa học sau:
6CO2 + 12H20 (ánh sáng mặt trời) → C6H12O6 + 6O2 + 6H20
Vai trò và ứng dụng của glucôzơ trong đời sống và sản xuất
Glucose lần đầu tiên được phân lập từ nho khô vào năm 1747 bởi nhà hóa học người Đức Andreas Marggraf. Glucozo được Johann Tobias Lowitz phát hiện trong nho năm 1792 và được công nhận là khác với đường mía (saccarozo) (theo Wikipedia). Từ đó, glucozơ có những ứng dụng đặc biệt quan trọng trong công nghiệp và trong y học.
Vai trò của glucose trong công nghiệp
Glucozơ được dùng để sản xuất rượu etylic từ nguyên liệu tinh bột hoặc xenlulozơ.
Trong công nghiệp thực phẩm, glucose được sử dụng như một chất bảo quản.
Glucozo giúp hỗn hợp nước đường không bị “lại đường” – hiện tượng các hạt đường nhỏ nổi lên khi để lâu. Đồng thời keo còn giúp kẹo lâu khô và giữ được độ mềm.
Glucozo còn được sử dụng trong quá trình làm kem để giữ cho hỗn hợp nước và đường được mịn.
Glucozơ được dùng để gương và đậy nắp phích.
Vai trò của glucose trong y học
Glucose chứa các chất dinh dưỡng cơ bản giúp tạo năng lượng để cơ thể hoạt động tốt hơn, vì vậy nó được sử dụng để thuốc bổ cho trẻ em, người già và những người có vấn đề về thể chất.
Glucozơ được dùng để giai đoạn huyết thanh (quản lý trong truyền dịch y tế).
Glucose được sử dụng để sản xuất vitamin C.
Vai trò của glucose đối với con người
Glucose là nguồn năng lượng chính và trực tiếp của cơ thể, được lưu trữ trong gan dưới dạng glycogen.
Là một thành phần tham gia vào cấu trúc của tế bào (RNA và DNA) và một số chất đặc biệt khác (như mucopolysaccharid, heparin, hyaluronic acid, chondroitin…).
Tạo năng lượng cần thiết cho sự sống – một quá trình diễn ra trong tế bào. Việc sử dụng glucose của tế bào phụ thuộc vào hoạt động của màng tế bào dưới tác dụng của insulin (trừ tế bào não, mô thần kinh, tế bào máu, tủy thận và thủy tinh thể).
Đồng phân glucozơ – Fructozơ
Sau khi tìm hiểu về glucozơ, chúng ta hãy tìm hiểu về Fructose – đồng phân của glucozơ. Trong công thức chung Cx(H2O)y, cả hai hợp chất này đều có x = 6, y = 6 và đều là monosaccarit, nhưng chúng khác nhau như thế nào?
Công thức phân tử: C6H12O6.
Fructozơ sẽ có công thức cấu tạo mạch hở như sau:
CH2OH–CHOH–CHOH–CHOH–CO–CH2OH
Trong dung dịch, fructozơ tồn tại chủ yếu ở dạng vòng β-, 5- hoặc 6 cạnh.
Khác với glucozơ, tính chất vật lý đặc trưng của fructozơ là:
Fructozo là chất kết tinh không màu, dễ tan trong nước, có vị ngọt dịu hơn đường mía.
Chúng tồn tại trong trái cây rất ngọt và chiếm 40% thành phần của mật ong.
Fructose ngọt gấp rưỡi đường mía và ngọt gấp 2,5 lần glucose.
Tính chất hóa học của fructozơ:
Phân tử fructozơ gồm 5 nhóm OH. có 4 nhóm chức kề nhau và 1 nhóm chức C=O nên có tính chất hóa học của ancol đa chức và xeton. Fructose có tính chất tương tự như glucose.
Fructozơ hòa tan Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường.
Phản ứng với anhiđrit axit tạo thành este 5 chức.
Tính chất xeton: Phản ứng với H2 tạo sobitol và tham gia phản ứng cộng HCN
Trong môi trường trung tính hoặc axit, fructozơ không thể hiện tính chất khử của aldehyt, nhưng trong môi trường kiềm, fructozơ là kết quả của quá trình chuyển đổi giữa glucozơ và fructozơ qua trung gian enediol.
Chú ý: Trong môi trường kiềm, fructozơ chuyển thành glucozơ nên fructozơ có phản ứng tráng gương, phản ứng được với Cu(OH)2 trong môi trường kiềm. Còn fructozơ không có phản ứng làm mất màu dung dịch brom. Đây là tín hiệu để nhận biết đường fructozơ và glucozơ.
Bài tập về glucozơ Sổ tay Hóa học 9 có lời giải
Từ những kiến thức về glucozơ trên các em sẽ vận dụng những kiến thức đó để giải một số bài tập cơ bản trong SGK hóa học 9 tiếp theo.
Giải Bài 1 trang 152 SGK Hóa học 9
Kể tên một số quả chín chứa glucôzơ.
Câu trả lời gợi ý:
Glucose có trong một số loại quả chín như: nho chín, chuối chín, ổi chín, mít chín, mãng cầu chín, dứa chín (thơm).
Giải bài 2 SGK Hóa 9 trang 152
Hãy chọn một thuốc thử để phân biệt các dung dịch sau bằng phương pháp hóa học. (Nêu cách tiến hành).
a) Dung dịch glucozơ và dung dịch rượu etylic.
b) Dung dịch glucozơ và dung dịch axit axetic.
Câu trả lời gợi ý:
a) Rút mẫu xét nghiệm và đánh số thứ tự:
Chọn thuốc thử là AgNO3 trong dung dịch NH3 (đun nóng): Nhỏ lần lượt vài giọt dung dịch AgNO3 trong NH3 vào 2 ống nghiệm rồi đặt ống nghiệm vào cốc nước nóng:
Chất nào tham gia phản ứng tạo sản phẩm có màu bạc sáng bám thành ống nghiệm là glucozơ?
PTHH: C6H12O6 + Ag2O —> C6H12O7 + 2Ag (xúc tác: NH3)
Chất còn lại không tác dụng là rượu etylic.
b) Rút mẫu xét nghiệm và đánh số thứ tự:
Chọn thuốc thử là Na2CO3: Nhỏ lần lượt vài giọt dung dịch Na2CO3 vào 2 ống nghiệm
Ống nghiệm nào phản ứng thoát ra khí CH3COOH.?
PTHH: 2CH3COOH + Na2CO3 → 2CH3COONa + H2O + CO2
Chất không phản ứng là glucozơ
(Có thể dùng thuốc thử là quỳ tím, dung dịch làm quỳ tím chuyển sang đỏ là CH3COOH, chất còn lại không làm đổi màu quỳ tím là glucozơ).
Giải bài 3 SGK Hóa 9 trang 152
Tính khối lượng glucozơ cần để pha 500 ml dung dịch glucozơ 5% có D = 1,0 g/cm3.
Câu trả lời gợi ý:
mdd glucozơ = 500. 1 = 500 (g)
mgglucozơ = (500,5) / 100 = 25 (g)
Giải bài 4 trang 152 SGK Hóa học 9
Trong quá trình lên men glucozơ, người ta thấy thoát ra 11,2 lít CO2 ở điều kiện tiêu chuẩn.
a) Tính khối lượng rượu etylic thu được sau quá trình lên men.
b) Tính khối lượng glucozơ thu vào lúc đầu, biết rằng hiệu suất quá trình lên men là 90%.
Câu trả lời gợi ý:
a) Khối lượng rượu etylic:
n(CO2) = 11,2 / 22,4 = 0,5 mol
So sánh quá trình lên men glucose:
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2.
Theo phương trình: n(rượu etylic) = nCO2 = 0,5 mol.
m(rượu etylic) = 0,5 × 46 = 23g.
Xem thêm: Đề Thi Tiếng Việt Lớp 3 Có Đáp Án, Đề Thi Học Kỳ 1 Môn Tiếng Việt Lớp 3 Có Đáp Án
b) Khối lượng glucozơ.
Theo phương trình glucose = 1/2 . nCO2 = 1/2. 0,5 = 0,25 mol
Do hiệu suất là 90% nên khối lượng glucozơ cần dùng là:
0,25 x 180 x 100/90 = 50 g
Bài viết trên đã cung cấp đầy đủ thông tin về công thức, cấu tạo, tính chất và vai trò của đường – một chất được sử dụng cực kỳ phổ biến xung quanh chúng ta. Chia sẻ bài viết và truy cập website x-lair.com để cập nhật thêm nhiều kiến thức bổ ích về các môn học khác như toán, lý, hóa từ các lớp nhé!
