1. Phương trình phản ứng Glucozo ra Ancol etylic:
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
2. Phân tích phản ứng hóa học Glucozo ra Ancol etylic:
2.1. Điều kiện phản ứng Lên men glucozo:
‐ Nhiệt độ: 30-35⁰C
‐ Xúc tác: Emzim
2.2. Một số phương pháp điều chế rượu etylic:
‐ Phương Pháp 1: Kết hợp tinh bột với đường hoặc rượu etylic. Nhiệt độ: 30 – 35°C Xúc tác: enzim
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
‐ Phương pháp 2: Cho etylen cộng hợp với nước có axit làm xúc tác.
CH2 = CH2+ H2O → C2H5OH
Chú ý: những hợp chất hữu cơ, phân tử có nhóm OH, có công thức phân tử chung là CnH2n+1OH gọi là ancol no đơn chức hay ankanol cũng có tính chất tương tự rượu etylen.
3. Bài tập vận dụng liên quan:
Câu 1: Để sản xuất glucozo trong công nghiệp, người ta sử dụng phương pháp nào sau đây?
A. Đi từ tinh bột bằng phản ứng thủy phân.
B. Lấy từ nguồn mật ong rừng có trong tự nhiên.
C. Từ một số loại quả chín chứa nhiều glucozo.
D. Từ đường saccarozơ bằng phản ứng thủy phân.
Câu 2: Cho 50 ml dung dịch glucozơ chưa rõ nồng độ tác dụng với một lượng dư AgNO3 trong dung dịch NH3 thu được 1,0> gam Ag kết tủa. Nồng độ mol/l của dung dịch glucozơ đã dùng là:
A. 0,2M
B. 0,01M.
C. 0,10.
D. 0,02M.
Câu 3: Xenlulozo trinitrat được điều chế từ phản ứng giữa axit nitric với xenlulozo. Hiệu suất 60% tính theo xenlulozo. Nếu dùng 1 tấn xenlulozo thì khối lượng Xenlulozo trinitrat điều chế được là
A. 1,485 tấn.
B. 1,10 tấn.
C. 1,835 tấn.
D. 0,55 tấn
Câu 4: Phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Glucozo tác dụng được với nước Brom.
B. Khi glucozo tác dụng với CH3COOH (dư) cho este 5 chức.
C. Glucozo tồn tại ở dạng mạch hở và mạch vòng.
D. Ở dạng mạch hở, glucozo có 5 nhóm OH liền nhau.
Câu 5: Trong chế tạo ruột phích, người ta thường dùng phương pháp nào sau đây?
A. Cho axetilen tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3.
B. Cho anđehit fomic tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3.
C. Cho axit fomic tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3.
D. Cho glucozo tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3.
Câu 6: Cho 360 gam glucozơ lên men tạo thành ancol etylic, khí sinh ra được dẫn vào dung dịch nước vôi trong dư thu được m gam kết tủa. Biết hiệu suất của quá trình lên men đạt 80%. Vậy giá trị của m là
A. 200 gam
B. 320 gam
C. 400 gam
D. 160 gam
Câu 7: Lên men m gam glucozo hiệu suất 90%, lượng khí CO2 sinh ra hấp thụ hết vào dung dịch nước vôi trong, thu được 20 gam kết tủa. Khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm 6,8 gam so với khối lượng dung dịch nước vôi trong ban đầu. Giá trị của m là:
A. 20
B. 13,5
C. 15,0.
D. 30,0.
Câu 8: Lên men hoàn toàn 250 gam dung dịch glucozo 4,5 % thu được rượu etylic. Nồng độ % của rượu etylic trong dung dịch thu được là
A. 4,6%
B. 2,3%
C. 4,5%
D. 2,35%
Câu 9: Ứng dụng nào không phải của glucozo?
A. Làm thực phẩm dinh dưỡng và thuốc tăng lực.
B. Tráng gương, Tráng phích.
C. Nguyên liệu sản xuất rượu etylic.
D. Nguyên liệu sản xuất nhựa PE.
Câu 10: Có 4 dung dịch: kali clorua, rượu etylic (C2H5OH), axit axetic (CH3COOH), natri sunfat đều có nồng độ 0,1 mol/l. Khả năng dẫn điện của các dung dịch đó tăng dần theo thứ tự nào trong các thứ tự sau:
A. KCl < C2H5OH < CH3COOH < Na2SO4
B. C2H5OH < CH3COOH < KCl < K2SO4
C. C2H5OH < CH3COOH < Na2SO4 < KCl
D. CH3COOH < KCl < C2H5OH < Na2SO4
Câu 11: Phương Pháp điều chế ancol etylic từ chất nào sau đây là phương pháp sinh hóa?
A. Anđehit axetic.
B. Etylclorua.
C. Tinh bột.
D. Etilen.
Câu 12: Dãy gồm tất cả các chất đều có khả năng tác dụng được với rượu etylic là
A. KOH, Na, CH3COOH, O2.
B. Na, C2H4, CH3COOH, O2.
C. Na, K, CH3COOH, O2.
D. Ca(OH)2, K, CH3COOH, O2.
Câu 13: Dãy các chất đều phản ứng với Cu(OH)2 là
A. saccarozo, mantozo, glixerol, ancol etylic.
B. saccarozo, mantozo, glixerol, axit axetic.
C. sacarozo, mantozo, natri axetat, anđehitfomic.
D. saccarozo, mantozo, glucozo, ancol etylic.
4. Hướng dẫn lời giải:
Câu 1:
Đáp án: A. Đi từ tinh bột bằng phản ứng thủy phân.
Để sản xuất glucozo trong công nghiệp, người ta sử dụng phương pháp đi từ tinh bột bằng phản ứng thủy phân.
Câu 2:
Đáp án: C. 0,10M.
nAg = 1,08/108 = 0,01 (mol)
C6H12O6 → 2Ag
0,02 (mol) ← 0,01 (mol)
Vì n(C6H12O6) = 1/2nAg = 1/2.0,01 = 0,005 (mol)
⇒CM(C6H12O6) = 0,005/0,05 = 0,1M
Câu 3:
Đáp án: B. 1,10 tấn.
[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 xt,t⁰,p> [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O
nxenlulozo = nXenlulozo trinitrat
=> mXenlulozo trinitrat= (1.0,6.297)/162 = 1,1 tấn
Câu 4:
Đáp án: B. Khi glucozo tác dụng với CH3COOH (dư) cho este 5 chức.
Câu 5:
Đáp án: D. Cho glucozo tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3.
C6H12O6 + 8AgNO3 + 4NH3 → 8Ag + 6CO2+ 6NH4NO3
Câu 6:
Đáp án: B. 320 gam
Ta có:
Glu = 360:180 = 2 (mol)
Vì H = 80% nên số mol Glu thực tế tham gia phản ứng là: nGlu = 2. 80%:100% = 1,6 (mol)
C6H12O6 → 2CO2 →2CaCO3
1,6 → 3,2 (mol)
mCaCO3 = 3,2.100 = 320 (g)
Câu 7:
Đáp án: D. 30,0.
Phương trình hóa học:
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Ta có: mdd giảm = mCaCO3 kết tủa – mCO2
mCO2 = 20 – 6,8 = 13,2 gam
nCO2 = 0,3 mol
mglucozo = (0,3.180.100)/2.90 = 30 g
Câu 8:
Đáp án: D. 2,35%
Phương trình hóa học:
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Ta có: mglucozo= 250.4,5/100 = 11,25 gam => nglucozo = 0,0625 mol
nC2H5OH = 2nglucozo = 0,125 mol => mC2H5OH = 5,75 gam
mdung dich rượu = mdung dịch glucozo – mCO2 = 250 – 0,125.44 = 244,5 gam
=> %mC2H5OH = 5,75/244,5 .100% = 2,35%
Câu 9:
Đáp án: D. Nguyên liệu sản xuất nhựa PE.
Câu 10:
Đáp án: B. C2H5OH < CH3COOH < KCl < K2SO4
C2H5OH tan trong nước nhưng không phân li ra ion → không có khả năng dẫn điện.
CH3COOH lag chất điện li yếu → dẫn điện yếu hơn so với 2 muối.
Cùng nồng độ 0,1 mol/l thì: KCl → K+ +Cl− ; Na2SO4 → 2Na+ + SO42−
Na2SO4 phân li ra nhiều ion hơn nên dẫn điện mạnh hơn NaCl.
=> C2H5OH < CH3COOH < NaCl < K2SO4
Câu 11:
Đáp án: C. Tinh bột
Phản ứng Lên men tinh bột để điều chế ancol etylic sử dụng men rượu (vi sinh vật) nên được gọi là phương pháp sinh hóa.
Phương trình phản ứng điều chế ancol etylic
(C6H10O5)n + nH2O ⇔ nC6H12O6 (Glucozo)
C6H12O6 ⇔ 2C2H5OH + 2CO2
Câu 13:
Đáp án: C. Na, K, CH3COOH, O2.
Dãy gồm tất cả các chất đều có khả năng tác dụng được với rượu etylic là: Na, K, CH3COOH, O2.
2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑
2C2H5OH + 2K → 2C2H5OK + H2↑
C2H5OH + CH3COOH ⇆ CH3COOC2H5+ H2O
C2H5OH + 3O2 → 2CO2+ 3H2O
Câu 13:
Đáp án: B. saccarozo, mantozo, glixerol, axit axetic.
Dãy A loại vì có ancol etylic.
Dãy B thỏa mãn.
Dãy C loại vì natri axetat.
Dãy D loại vì có ancol Etylic
5. Mở rộng kiến thức về glucozơ:
5.1. Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên:
‐ Glucozơ là chất rắn kết tinh không màu, dễ tan trong nước, có vị ngọt dịu nhưng không ngọt gắt như đường mía.
– Glucozơ có ở hầu hết các bộ phận của cây như lá, hoa, rễ,… và đặc biệt là ở quả chín. Glucose đặc biệt có nhiều trong nho chín, đó là lý do tại sao nó còn được gọi là đường nho.
– Mật ong chứa nhiều đường glucôzơ (khoảng 30%). Glucose cũng được tìm thấy ở người và động vật. Có một lượng nhỏ glucose trong máu người, hầu như không thay đổi (khoảng 0,1%).
5.2. Cấu tạo phân tử:
Công thức phân tử của glucozơ là C6H12O6. Xác định công thức cấu tạo nhân của glucozơ dựa vào các thí nghiệm sau:
– Glucozơ có phản ứng tráng bạc, khi tác dụng với nước brom tạo thành axit gluconic chứng tỏ phân tử có nhóm CH = O.
– Glucozơ tác dụng với Cu(OH)2 tạo thành dung dịch màu xanh lam chứng tỏ có nhiều nhóm OH ở các điểm liền kề của các nhóm – phân tử glucose.
– Glucozơ tạo thành este chứa 5 gốc CH3COO nên trong phân tử có 5 nhóm OH.
‐ Khử hoàn toàn glucozơ tạo ra hexan. Do đó, 6 nguyên tử C của một phân tử glucose tạo thành một chuỗi không phân nhánh. ⇒Glucozơ là hợp chất tạp chức ở dạng phân tử mạch hở, có cấu tạo gồm anđehit và ancol 5 chức. Cấu trúc của một mạch hở như sau:
CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH=O
Hoặc viết gọn là: CH2OH[CHOH]4CHO
– Trong thực tế, glucozơ tồn tại chủ yếu ở hai dạng mạch vòng: α – glucozơ và β – glucozơ.
5.3. Tính chất hóa học:
Glucozơ có tính chất của một anđehit đơn chức và một ancol đa chức (polyancol).
Tính chất của ancol đa chức
a) Phản ứng với Cu(OH)2
Ở nhiệt độ thường, dung dịch glucozơ hòa tan được Cu(OH)2 tạo dung dịch phức đồng – glucozơ có màu xanh lam:
2C6H12O6 + Cu(OH)2 → (C6H11O6)2Cu + 2H2O
phức đồng – glucozơ
Phản ứng này chứng minh glucozo có nhiều nhóm OH ở vị trí liền kề nhau.
b) Phản ứng tạo este
Glucozơ có thể tạo este chứa 5 gốc axit axetic trong phân tử khi tham gia phản ứng với anhiđrit axetic, có mặt piriđin.
CH2OH(CHOH)4CHO + 5(CH3CO)2O → CH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO + 5CH3COOH
Phản ứng này dùng để chứng minh trong phân tử glucozo có 5 nhóm OH.
Tính chất của anđehit
a) Oxi hóa glucozơ bằng dung dịch AgNO3/ NH3 (phản ứng tráng bạc).
Dung dịch AgNO3 trong NH3 có thể oxi hóa glucozo tạo thành muối amoni gluconat và bạc kim loại:
HOCH2[CHOH]4CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O to → HOCH2[CHOH]4COONH4 + 2Ag↓ + 2NH4NO3
b) Oxi hóa glucozơ bằng Cu(OH)2
Trong môi trường kiềm, Cu(OH)2 oxi hoá glucozơ tạo thành muối muối natri gluconat, đồng(I) oxit và nước.
CH2OH[CHOH]4CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH to → CH2OH[CHOH]4COONa + Cu2O (↓ đỏ gạch) + 3H2O
Chú ý: glucozo có thể làm mất màu dung dịch Brom.
CH2OH[CHOH]4CHO + Br2+ H2O → CH2OH[CHOH]4COOH+ 2HBr
c) Khử glucozo bằng khí hidro
Khi dẫn khí hidro vào dung dịch glucozơ đun nóng (xúc tác Ni), thu được một poliancol có tên là sobitol:
CH2OH[CHOH]4CHO + H2
Ni,to−−→ CH2OH[CHOH]4CH2OH
Sobitol
Phản ứng Lên men
Khi có enzim xúc tác, glucozo trong dung dịch bị lên men cho ancol etylic và khí cacbonic :
C6H12O6 enzim, 30-35⁰C> 2C2H5OH + 2CO2↑
