Câu hỏi trang 21 Mở đầu
Trả lời câu hỏi Mở đầu trang 21
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?
Nêu công thức phân tử và công thức cấu tạo, tính chất hóa học của saccharose và maltose.
- 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 trang 21 Tranh luận1
Trả lời câu hỏi Thảo luận 1 trang 21
Phân tử saccharose có nhóm -OH hemiacetal hoặc nhóm -OH hemiketal không? Vì sao?
Nhóm -OH ở vị trí số 1 trong glucose dạng mạch vòng gọi là -OH hemiacetal.
Nhóm -OH ở vị trí số 2 trong fructose dạng mạch vòng gọi là -OH hemiketal.
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 trang 21 Tranh luận2
Trả lời câu hỏi Thảo luận 2 trang 21
Phân tử saccharose có thể mở vòng không? Giải thích.
Nhóm OH hemiacetal là nhóm được tạo ra giữa nhóm CH=O và nhóm OH đính với nguyên tử C số 5 trong phân tử, nhóm OH có tính chất đặc biệt so với nhóm OH khác ở dạng vòng, khi mở vòng sẽ tạo ra nhóm CH=O, nếu nhóm OH chuyển thành nhóm O–CH3, dạng mạch vòng không thể chuyển sang dạng mạch hở được nữa.
Saccharose không còn nhóm –OH hemiacetal tự do nên không thể chuyển thành dạng mạch hở chứa nhóm aldehyde (-CHO).
Câu hỏi trang 22 Tranh luận1
Trả lời câu hỏi Thảo luận 1 trang 22
Vì sao phân tử maltose có thể mở vòng?
Nhóm -OH hemiacetal là nhóm được tạo ra giữa nhóm CH=O và nhóm OH đính với nguyên tử C số 5 trong phân tử, nhóm -OH có tính chất đặc biệt so với nhóm -OH khác ở dạng vòng, khi mở vòng sẽ tạo ra nhóm CH=O, nếu nhóm -OH chuyển thành nhóm O–CH3, dạng mạch vòng không thể chuyển sang dạng mạch hở được nữa.
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 trang 22 Tranh luận2
Trả lời câu hỏi Thảo luận 2 trang 22
Dựa vào đặc điểm cấu tạo của phân tử saccharose, dự đoán tính chất hoá học cơ bản của saccharose.
Phân tử saccharose không thể mở vòng.
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 trang 22 Tranh luận3
Trả lời câu hỏi Thảo luận 3 trang 22
Nhận xét và giải thích các hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm.
Saccharose có tính chất hóa học của polyalcohol – hòa tan Cu(OH)2
\(2{{\rm{C}}_{{\rm{12}}}}{{\rm{H}}_{22}}{{\rm{O}}_{11}} + {\rm{Cu(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}} \to {{\rm{(}}{{\rm{C}}_{12}}{{\rm{H}}_{21}}{{\rm{O}}_{11}}{\rm{)}}_{\rm{2}}}{\rm{Cu}} + 2{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\)
|
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: \({\rm{CuS}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}} + 2{\rm{NaOH}} \to {\rm{Cu(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}} + {\rm{N}}{{\rm{a}}_{\rm{2}}}{\rm{S}}{{\rm{O}}_{\rm{4}}}\) |
|
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: \(2{{\rm{C}}_{{\rm{12}}}}{{\rm{H}}_{22}}{{\rm{O}}_{11}} + {\rm{Cu(OH}}{{\rm{)}}_{\rm{2}}} \to {{\rm{(}}{{\rm{C}}_{12}}{{\rm{H}}_{21}}{{\rm{O}}_{11}}{\rm{)}}_{\rm{2}}}{\rm{Cu}} + 2{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}\) |
Câu hỏi trang 23 Luyện tập
Trả lời câu hỏi Luyện tập trang 23
Bằng phương pháp hoá học, phân biệt 3 dung dịch riêng biệt sau: glucose, fructose và saccharose.
Glucose có nhóm aldehyde nên có thể sử dụng bromine để phân biệt glucose và fructose.
Trong môi trường kiềm, fructose có thể chuyển hóa thành glucose do đó furctose có phản ứng với thuốc thử Tollens. Saccharose không mở vòng nên nên không thể chuyển thành dạng mạch hở chứa nhóm aldehyde (-CHO), do đó saccharose không phản ứng được với thuốc thử Tollens trong môi trường kiềm.
|
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:
\({\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{OH(CHOH}}{{\rm{)}}_{\rm{4}}}{\rm{CHO + B}}{{\rm{r}}_{\rm{2}}}{\rm{ + }}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}} \to {\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{OH(CHOH}}{{\rm{)}}_{\rm{4}}}{\rm{COOH + 2HBr}}\)
Câu hỏi trang 23 Vận dụng
Trả lời câu hỏi Vận dụng trang 23
Giải thích tại sao khi đun nước đường có thêm một ít nước chanh thì dung dịch thu được ngọt hơn.
Trong môi trường acid hoặc có enzyme làm xúc tác, saccharose bị thuỷ phân thành glucose và fructose.
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.
Câu hỏi trang 23 Bài tập1
Trả lời câu hỏi Bài tập 1 trang 23
Carbohydrate nào dưới đây không có nhóm -OH hemiacetal hoặc nhóm -OH hemiketal?
A. Glucose. B. Fructose. C. Saccharose. D. Maltose.
Glucose có nhóm -OH hemiacetal.
Fructose có nhóm -OH hemiketal.
Saccharose không có nhóm -OH hemiacetal hoặc nhóm -OH hemiketal.
Maltose có nhóm -OH hemiacetal.
Saccharose không có nhóm -OH hemiacetal hoặc nhóm -OH hemiketal.
→ Chọn C.
Câu hỏi trang 23 Bài tập2
Trả lời câu hỏi Bài tập 2 trang 23
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.
Trong dung dịch:
- Saccharose chỉ tồn tại dạng mạch vòng.
- Maltose, glucose, fructose tồn tại đồng thời ở dạng mạch hở và mạch vòng.
Trong dung dịch maltose, glucose, fructose có khả năng mở vòng.
→ Chọn C.
Câu hỏi trang 23 Bài tập3
Trả lời câu hỏi Bài tập 3 trang 23
Hoàn thành các phương trình phản ứng theo sơ đồ (X, Y, Z, T là các chất hữu cơ khác nhau):
Saccharose bị thủy phân tạo glucose và fructose.
Glucose phản ứng với nước bromine, fructose không phản ứng với nước bromine nên Y là glucose.
=> X là frutose.
Câu hỏi trang 23 Bài tập4
Trả lời câu hỏi Bài tập 4 trang 23
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.
Trong môi trường acid hoặc có enzyme làm xúc tác, saccharose bị thuỷ phân thành glucose và fructose.
Sử dụng định luật bảo toàn khối lượng để tìm khối lượng nước, từ đó tính hiệu suất phản ứng.
- Phương trình hóa học:
- Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
\(\begin{array}{l}{{\rm{m}}_{{\rm{saccharozo}}}} + {{\rm{m}}_{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}}}{\rm{ = }}{{\rm{m}}_{{\rm{glucose}}}}{\rm{ + }}{{\rm{m}}_{{\rm{fructose}}}}\\ \Rightarrow {{\rm{m}}_{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}}} = {{\rm{m}}_{{\rm{glucose}}}}{\rm{ + }}{{\rm{m}}_{{\rm{fructose}}}} - {{\rm{m}}_{{\rm{saccharozo}}}}\\{\rm{ = 104,5 - 100 = 4,5 (g)}}\\ \Rightarrow {{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}}} = \frac{{4,5}}{{18}} = 0,25{\rm{ (mol)}}\end{array}\)
Theo phương trình hóa học: \({{\rm{n}}_{{\rm{saccharozo (LT)}}}}{\rm{ = }}{{\rm{n}}_{{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{O}}}} = \frac{{4,5}}{{18}} = 0,25{\rm{ (mol)}}\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow {{\rm{m}}_{{\rm{saccharozo (LT)}}}}{\rm{ = }}0,25 \times 342 = 85,5{\rm{ (g)}}\\ \Rightarrow {\rm{H\% = }}\frac{{{{\rm{m}}_{{\rm{saccharozo (LT)}}}}}}{{{{\rm{m}}_{{\rm{saccharozo (TT)}}}}}} \times 100\% = \frac{{85,5}}{{100}} \times 100\% = 85,5\% \end{array}\)