Giải chi tiết Hóa học 12 KNTT bài 5 Saccharose và maltose

MỞ ĐẦU

Câu hỏi: Đường ăn (saccharose) là chất làm ngọt phổ biến trong sản xuất thực phẩm, còn đường mạch nha (maltose) chủ yếu sử dụng để sản xuất bia. Saccharose và maltose có cấu tạo như thế nào? Chúng có những tính chất hóa học cơ bản nào?

Bài làm chi tiết:

- Saccharose được cấu tạo từ một đơn vị -glucose và một đơn vị -fructose qua liên kết -1,2-glycoside.

- Maltose được cấu tạo từ hai đơn vị glucose qua liên kết -1,4-glycoside.

- Tính chất hóa học cơ bản:

+ Saccharose có tính chất của polyalcohol tương tự như glucose (hòa tan được dung dịch Cu(OH)₂ trong môi trường kiềm tạo dung dịch màu xanh lam).

+ Saccharose có thể bị thủy phân (dưới tác dụng của enzyme hoặc acid) tạo thành dung dịch glucose và fructose.

I. CẤU TẠO PHÂN TỬ

Câu hỏi 1: Tại sao saccharose chỉ tồn tại ở dạng mạch vòng, trong khi maltose tồn tại đồng thời dạng mở vòng và mạch vòng?

Bài làm chi tiết:

- Do saccharose được cấu tạo từ một đơn vị -glucose và một đơn vị -fructose nên không còn nhóm -OH hemiacetal tự do nên không thể tồn tại ở dạng mạch hở nên accharose chỉ tồn tại ở dạng mạch vòng.

- Do maltose được cấu tạo từ hai đơn vị glucose nên vẫn còn nhóm -OH hemiacetal tự do nên gốc glucose có thể mở vòng, do đó maltose tồn tại đồng thời dạng mở vòng và mạch vòng.

II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA SACCHAROSE

Hoạt động: Từ đặc điểm cấu tạo phân tử saccharose, dự đoán các tính chất hóa học có thể có của saccharose.

Bài làm chi tiết:

Tính chất hóa học có thể có của saccharose:

- Tính chất của polyalcohol.

- Phản ứng thủy phân.

Thí nghiệm: Phản ứng của saccharose với Cu(OH)₂

Chuẩn bị:

Hóa chất: dung dịch CuSO₄ 5%, dung dịch NaOH 10%, dung dịch saccharose 5%.

Dụng cụ: ống nghiệm.

Tiến hành:

- Cho khoảng 2 mL dung dịch NaOH 10% vào ống nghiệm. Sau đó, thêm khoảng 0,5 mL dung dịch CuSO₄ 5% vào, lắc nhẹ.

- Cho tiếp khoảng 3 mL dung dịch saccharose 5% vào ống nghiệm và lắc đều.

Quan sát hiện tượng xảy ra, giải thích và viết phương trình hóa học.

Bài làm chi tiết:

- Khi cho dung dịch NaOH vào dung dịch CuSO₄ thì thấy xuất hiện kết tủa xanh.

PTHH: NaOH + CuSO₄  Na₂SO₄ + Cu(OH)₂

Kết tủa màu xanh chính là Cu(OH)₂.

- Kho cho saccharose vào ống nghiệm chứa kết tủa thì kết tủa sẽ bị hòa tan tạo thành dung dịch có màu xanh lam vì saccharose tan trong dung dịch Cu(OH)₂.

PTHH: 2C₁₂H₂₂O₁₁ + Cu(OH)₂  (C₁₂H₂₂O₁₁)₂Cu + 2H₂O 

Câu hỏi 2: Dung dịch saccharose không phản ứng với thuốc thử Tollens nhưng khi đun nóng với dung dịch acid loãng thì tạo thành dung dịch phản ứng với thuốc thử Tollens. Giải thích.

Bài làm chi tiết:

Dung dịch saccharose không phản ứng với thuốc thử Tollens nhưng khi đun nóng với dung dịch acid loãng thì tạo thành dung dịch phản ứng với thuốc thử Tollens. Vì khi đun nóng saccharose trong dung dịch acid loãng thì saccharose bị thủy phân tạo thành glucose và fructose. Mà glucose phản ứng với thuốc thử Tollens nên khi đun nóng saccharose trong acid loãng thì sẽ xảy ra phản ứng.

PTHH: C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O  enzyme hoặc H+→  C₆H₁₂O₆ (glucose) + C₆H₁₂O₆ (fructose).

CH₂OH[CHOH]₄CH=O + 2[Ag(NH₃)₂]OH  t°→   CH₂OH[CHOH]₄COONH₄ + 2Ag + 3NH₃ + H₂O.