Các hợp chất polisacarit (phần 1)


I. Glucozơ
Glucoz, Glucose, Gluco, Glucoza, Dextrose, Đường nho)
1. Định nghĩa
Glucoz là một loại gluxit (glucid, chất bột đường, cacbon hiđrat, carbohydrates) đơn giản
nhất (đường đơn, monosaccarit, monosaccarid, monosacchride, loại gluxit không bị thủy
phân nữa). Glucoz gặp nhiều trong trái nho chín, các trái cây chín khác, cũng như trong
mật ong.
Glucoz được Andreas Marggraf ly trích đầu tiên từ trái nho khô vào năm 1747. Tên
glucose được Jean Dumas đặt vào năm 1838. Tên glucose xuất phát từ tiếng Hy Lạp
glycos, có nghĩa là đường hay ngọt. Cấu tạo của glucoz được Emil Fisher khám phá vào
khoảng thời gian từ cuối thế kỷ 19 đến đầu thế kỷ 20.
2. Công thức phân tử
Glucoz có CTPT là C
6
H
12
O
6
(D = 1 Þ có 1 liên kết đôi hoặc 1 vòng)
Glucoz là một chất rắn, kết tinh, không màu, có nhiệt độ nóng chảy ở 146°C, hòa tan
nhiều trong nước, có vị ngọt, nhưng không ngọt bằng đường mía (saccarozơ, saccarose,
sucrose, C
12
H
22
O
11
). Glucoz có độ ngọt bằng 0,6 lần so với đường mía (cho độ ngọt của

đường mía là 1, thì độ ngọt của glucoz bằng 0,6). Glucoz có trong cơ thể người cũng như
động vật. Trong máu người có khoảng 0,1% glucoz (về khối lượng). Trong mật ong có
khoảng 30% glucoz.
3. Công thức cấu tạo
Glucoz có ba dạng công thức cấu tạo gồm một dạng mạch hở và hai dạng vòng. Khi hòa
tan trong nước tạo dung dịch, glucoz có sự cân bằng, chuyển hóa qua lại và tồn tại cả ba
dạng cấu tạo này, trong đó dạng vòng hiện diện nhiều hơn.


4. Tính chất hóa học
Glucoz có tính chất của một rượu đa chức, chứa hai nhóm –OH liên kết ở hai nguyên tử
cacbon kế bên, và tính chất của một aldehyd (aldehid) vì phân tử có chứa nhóm chức
aldehyd –CHO.
4.1. Phản ứng cháy
C
6
H
12
O
6
+ 6O
2
6CO
2
+ 6H
2
O
Glucoz
4.2. Phản ứng cộng hiđro (H
2

)

4.3. Glucoz cho được phản ứng tráng gương, phản ứng tạo kết tủa đồng (I) oxit có
màu đỏ gạch với Cu(OH)
2
vì trong cấu tạo của glucoz có chứa nhóm chức
aldehyd.


4.4. Dung dịch glucoz hòa tan được đồng (II) hiđroxit ở nhiệt độ thường tạo dung dịch
có màu xanh lam (vì trong cấu tạo của glucoz có chứa hai nhóm –OH liên kết
vào hai nguyên tử cacbon kế bên và glucoz hòa tan trong nước tạo dung dịch)


4.5. Glucoz tác dụng với anhiđrit axetic: Glucoz tác dụng với anhiđrit axetic (CH
3
-O-
CO-O-CH
3
) tạo chất có chứa năm nhóm chức este (CH
3
-COO-) (Vì trong cấu tạo của
glucoz có chứa 5 nhóm chức rượu (-OH))

4.6. Nhóm –OH ở C số 1 của dạng vòng tham gia phản ứng tạo nhóm chức ete với
rượu metylic (CH
3
OH), có HCl khan làm xúc tác, đun nóng (Các nhóm –OH còn lại
không tham gia phản ứng trong điều kiện này, vì -OH ở C số 1 gần với O của dạng vòng
nhất, nên H trong nhóm –OH này linh động nhất, dễ tham gia loại H

2
O, tạo nhóm chức
ete –O-CH
3
)




5. Ứng dụng
5.1. Phản ứng lên men rượu (Từ glucoz điều chế được rượu etylic, có men làm xúc tác)
C
6
H
12
O
6
2CH
3
-CH
2
-OH + 2CO
2

Glucoz Rượu etylic Khí cacbonic
5.2. Phản ứng lên men tạo axit lactic
men lactic

C
6

H
12
O
6
2CH
3
-CHOH-COOH
Glucoz Axit lactic; Axit __MCE_ITEM__a-hiđroxipropionic; Axit sữa
XVI.5.3.
Từ glucoz điều chế được sorbitol, axit gluconic, tham gia phản ứng tráng gương (gắn lớp
kim loại bạc lên thủy tinh tạo gương soi, bình thủy giữ nhiệt, linh kiện điện tử,…)
CH
2
(OH)CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH(OH)CHO (Glucoz) + 1/2O
2

CH
2
(OH)CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH(OH)COOH (Axit gluconic)

Glucoz được dùng làm thức ăn giá trị cho con người. Y học dùng glucoz làm thuốc bổ
tăng lực.
6. Điều chế Glucoz
- Do sự thủy phân của tinh bột hay xenlulozơ (celluloz, cellulose)
có men hay axit HCl làm xúc tác.
Các men hay HCl
(C
6
H
10

O
5
)
n
+ nH
2
O nC
6
H
12
O
6

Tinh bột hoặc xenlulozơ Glucoz

- Do sự lục hợp fomaldehyd
(trùng hợp trong đó 6 monome là fomaldehyd kết hợp nhau), có Canxi hiđroxit làm
xúc tác
Trùng hợp, Ca(OH)
2

6HCHO C
6
H
12
O
6

Fomaldehyd Glucoz
Formaldehid Glucoz

- Do sự quang hợp của cây xanh
6CO
2
+ 6H
2
O Ánh sáng mặt trời, Diệp lục tố C
6
H
12
O
6
+ 6O
2

Khí cacbonic Nước Glucoz Khí oxi
Bài tập 170 (Sách Bài tập Hóa Học 12)
a) Gluxit là gì?
b) Bằng những phản ứng hóa học nào có thể chứng minh những đặc điểm cấu tạo
sau của glucoz:
- Có nhiều nhóm hiđroxyl.
- Trong phân tử có 5 nhóm hiđroxyl
- Có nhóm chức aldehyd.
Bài tập 171 (Sách Bài tập Hóa Học 12)
a) Cho glucoz lên men thành rượu etylic. Dẫn khí cacbonic sinh ra vào nước vôi
trong có dư, thu được 50 gam chất kết tủa.
Tính khối lượng rượu thu được. Tính khối lượng glucoz đã cho lên men, biết hiệu
suất quá trình lên men đạt 80%.
b) Cho 2,5 kg glucoz chứa 20% tạp chất lên men thành rượu etylic. Trong quá
trình chế biến, rượu bị hao hụt mất 10%.
Tính khối lượng rượu thu được.

Nếu pha loãng rượu đó thành rượu 40˚ thì sẽ được bao nhiêu lít? Biết rượu nguyên
chất có khối lượng riêng là 0,8 g/ml.
(C = 12; O = 16; Ca = 40; H = 1)
ĐS: 18,4 g C
2
H
5
OH; 56,25 g C
6
H
12
O
6
; 920 g C
2
H
5
OH; 2,875 lít rượu 40˚
Bài tập 172 (Sách Bài tập Hóa Học 12)
Phản ứng tổng hợp glucoz trong cây xanh từ khí CO
2
và H
2
O cần được cung cấp năng
lượng:
6CO
2
+ 6H
2
O + 2813kJ C

6
H
12
O
6
+ 6O
2

Nếu trong một phút, mỗi cm
2
bề mặt trái đất nhận được khoảng 2,09 J năng lượng
mặt trời thì cần bao nhiêu thời gian để 10 lá xanh với diện tích là 10 cm
2
tạo ra được
1,8 gam glucoz. Biết năng lượng mặt trời chỉ được sử dung 10% vào phản ứng tổng
hợp glucoz.
(C = 12; H = 1; O = 16)
ĐS: 22 giờ 26 phút
Bài tập 173 (Sách Bài tập Hóa Học 12)
a) Aldehyd và glucoz đều có phản ứng tráng gương. Cho biết tại sao trong thực tế
người ta chỉ dùng glucoz để tráng ruột phích và tráng gương (gương soi, gương
trang trí…) mà không dùng aldehyd?
b) Trong nước tiểu người bị bệnh đái đường có chứa glucoz. Nêu hai phản ứng
hóa học có thể dùng để xác nhận sự có mặt glucoz trong nước tiểu. Viết phương
trình phản ứng.
Bài tập 174 (Sách Bài tập Hóa Học 12)
Để điều chế glucoz người ta đun sôi hỗn hợp gồm tinh bột (từ gạo, bắp, khoai mì,…) và
dung dịch H
2
SO

4
loãng trong nồi sắt tráng men. Sau khi phản ứng kết thúc, đem làm
nguội hỗn hợp, cho vôi bột vào hỗn hợp sản phẩm cho đến khi dung dịch đạt môi trường
trung tính. Lọc bỏ kết tủa. Cô đặc dung dịch để thu lấy glucoz.
Giải thích quá trình tiến hành. Viết phương trình phản ứng.
Bài tập 175 (Sách Bài tập Hóa Học 12)
Có bốn bình mất nhãn đựng riêng biệt các chất: glixerin, rượu etylic, dung dịch glucoz,
dung dịch anilin. Bằng phương pháp hóa học làm thế nào nhận ra từng chất? Viết các
phương trình phản ứng.
Bài tập 176 (Sách Hóa Học 12 Ban Khoa học tự nhiên)
Dạng mạch hở của glucoz chuyển thành dạng mạch vòng như thế nào? Trong số những
hợp chất sau đây, hợp chất nào có thể chuyển thành dạng vòng? Viết công thức của dạng
vòng đó.
a) CH
2
(OCH
3
)-(CHOCH
3
)
4
-CH=O
b) CH
2
(OCH
3
)-(CHOH)-(CHOCH
3
)
3

-CH=O
c) CH
2
OH-(CHOH)
3
-CH=O

Bài tập 177 (Sách Hóa Học 12 Ban Khoa học tự nhiên)
Đốt cháy hoàn toàn 0,9 gam hợp chất thiên nhiên C
x
H
y
O
z
thu được 1,32 gam CO
2
và 0,54
gam H
2
O. Hợp chất này có vị ngọt hơn đường mía; khi đun với AgNO
3
trong amoniac
cho Ag và tác dụng được với hiđro có Ni xúc tác. Hãy xác định CTPT và CTCT, biết
phân tử khối là 180 đvC. Viết các phương trình phản ứng.
(C = 12; H = 1; O = 16)
ĐS: C
6
H
12
O

6
– Frutozơ