Buzz
1. Cân bằng phương trình hóa học C6H12O6 → C2H5OH + CO2
Quá trình chuyển hóa của Glucozo thành Ancol etylic có thể được mô tả bằng phương trình hóa học sau đây:
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Phản ứng này thường được gọi là quá trình lên men rượu.
Để thực hiện quá trình lên men glucozo, cần phải đáp ứng các điều kiện sau:
- Sử dụng xúc tác enzyme.
- Nhiệt độ cần duy trì trong khoảng từ 30 đến 35°C.
- Đảm bảo môi trường lên men là kị khí.
2. Khám phá kiến thức về glucozơ
2.1. Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên
Glucozơ là một chất rắn dạng tinh thể không màu, dễ hòa tan trong nước và có vị ngọt, mặc dù không ngọt bằng đường mía.
Glucozơ hiện diện trong nhiều bộ phận của cây, bao gồm lá, hoa và rễ, nhưng chủ yếu tập trung ở quả chín. Đặc biệt, quả nho chín là nguồn cung cấp glucozơ phong phú và thường được gọi là 'đường nho.'
Glucozơ cũng là thành phần quan trọng trong mật ong, chiếm khoảng 30%. Ngoài ra, glucozơ có mặt trong cơ thể con người và động vật với nồng độ nhỏ và ổn định trong huyết thanh, khoảng 0,1%.
2.2. Tính chất hóa học
Glucozơ thể hiện những đặc điểm của cả anđehit đơn chức và poli ancol (ancol đa chức).
a. Đặc điểm của poli ancol:
- Phản ứng với Cu(OH)2
Glucozơ có khả năng phản ứng với Cu(OH)2 ở nhiệt độ phòng, tạo ra dung dịch phức đồng - glucozơ có màu xanh lam:
2C6H12O6 + Cu(OH)2 → (C6H11O6)2Cu + 2H2O
(phức đồng - glucozơ)
Phản ứng này chứng minh rằng glucozơ có nhiều nhóm OH nằm sát nhau.
- Phản ứng tạo este
Glucozơ có thể tham gia vào phản ứng tạo este với 5 nhóm axit axetic trong phân tử, khi phản ứng với anhiđrit axetic dưới sự có mặt của piriđin:
CH2OH(CHOH)4CHO + 5(CH3CO)2O → CH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO + 5CH3COOH
Phản ứng này dùng để kiểm tra sự hiện diện của 5 nhóm OH trong phân tử glucozơ.
b. Đặc điểm của anđehit:
- Oxi hóa glucozơ với dung dịch AgNO3/NH3 (phản ứng tráng bạc)
Dung dịch AgNO3 trong NH3 có khả năng oxi hóa glucozơ, tạo ra muối amoni gluconat và kết tủa bạc kim loại:
HOCH2[CHOH]4CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → HOCH2[CHOH]4COONH4 + 2Ag↓ + 2NH4NO3
Phản ứng này minh họa đặc điểm của glucozơ thông qua sự hiện diện của nhóm chức anđehit trong phân tử.
3. Bài tập ứng dụng liên quan
Câu 1. Để sản xuất glucozơ trong ngành công nghiệp, phương pháp nào sau đây được sử dụng:
A. từ tinh bột qua phản ứng thủy phân
B. được chiết xuất từ mật ong rừng tự nhiên
C. từ một số loại trái cây chín chứa hàm lượng glucozơ cao
D. từ đường saccarozo qua phản ứng thủy phân
Đáp án A: Trong sản xuất công nghiệp glucozơ, người ta áp dụng phản ứng thủy phân để biến tinh bột thành glucozơ.
Câu 2. Một lượng 50 ml dung dịch glucozơ chưa rõ nồng độ phản ứng với dư lượng AgNO3 trong dung dịch NH3 đã tạo ra 1,08 gam Ag kết tủa. Nồng độ mol/l của dung dịch glucozơ là gì?
A. 0,2M
B. 0,01M
C. 0,10M
D. 0,02M
Đáp án C: Qua tính toán, nồng độ dung dịch glucozơ được xác định là 0,10M.
Câu 3. Xenlulozo trinitrat được tạo ra từ phản ứng giữa axit nitric và xenlulozo với hiệu suất 60% dựa trên xenlulozo. Nếu bắt đầu với 1 tấn xenlulozo, khối lượng xenlulozo trinitrat thu được sẽ là bao nhiêu?
A. 1,485 tấn
B. 1,10 tấn
C. 1,835 tấn
D. 0,55 tấn
Đáp án B: Với hiệu suất 60%, từ 1 tấn xenlulozo, sẽ thu được 1,1 tấn xenlulozo trinitrat.
Câu 4. Phát biểu nào dưới đây là không chính xác?
A. Glucozơ phản ứng với nước brom.
B. Khi glucozơ phản ứng với CH3COOH (dư) tạo ra este 5 chức.
C. Glucozơ có thể tồn tại dưới dạng mạch hở và dạng mạch vòng.
D. Trong dạng mạch hở, glucozơ có 5 nhóm OH liên tiếp.
Đáp án B: Phát biểu này không chính xác. Khi glucozơ phản ứng với CH3COOH (dư), sản phẩm tạo ra là este đa chức chứ không phải este 5 chức.
Câu 5. Để chế tạo ruột phích, người ta thường sử dụng phương pháp nào sau đây?
A. Đưa axetilen vào phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3
B. Đưa anđehit fomic vào phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3
C. Đưa axit fomic vào phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3
D. Đưa glucozơ vào phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3
Đáp án D: Trong chế tạo ruột phích, người ta thường dùng glucozơ phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3 để sản xuất ruột phích.
Câu 6: 360 gam glucozơ lên men tạo ra ancol etylic, khí sinh ra được dẫn vào dung dịch nước vôi trong, thu được m gam kết tủa. Hiệu suất của quá trình lên men là 80%. Tìm giá trị của m.
A. 200 gam
B. 320 gam
C. 400 gam
D. 160 gam
Đáp án B
Giải thích: Ta có:
Glu = 360 gam / 180 g/mol = 2 mol
Với hiệu suất (H) 80%, số mol glucozơ thực sự tham gia phản ứng là: nGlu = 2 mol x 80% = 1,6 mol
Phản ứng lên men của glucozơ là: C6H12O6 → 2CO2 + 2CaCO3
Do vậy, 1,6 mol glucozơ sẽ tạo ra 1,6 x 2 x 100 = 320 gam kết tủa CaCO3.
Vì vậy, giá trị của m là 320 gam.
Câu 7: Khi lên men m gam glucozơ với hiệu suất 90%, khí CO2 sinh ra được hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch nước vôi trong, tạo ra 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. Tìm giá trị của m.
A. 20
B. 13,5
C. 15,0
D. 30,0
Đáp án D
Phương trình phản ứng: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Chúng ta có: mdd giảm = mCaCO3 kết tủa - mCO2
mCO2 = 20 gam - 6,8 gam = 13,2 gam
nCO2 = mCO2 / 44 g/mol = 0,3 mol
mglucozo = (0,3 mol x 180 g/mol x 100%) / (2 x 90%) = 30 gam
Do đó, giá trị của m là 30,0 gam.
Câu 8: Lên men hoàn toàn 250 gam dung dịch glucozơ 4,5% sẽ thu được dung dịch rượu etylic. Nồng độ % của rượu etylic trong dung dịch cuối cùng là:
A. 4,6%
B. 2,3%
C. 4,5%
D. 2,35%
Đáp án D
Phương trình phản ứng: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Chúng ta có: mglucozo = 250 gam x 4,5% = 11,25 gam
nC2H5OH = 2 x nglucozo = 2 x (11,25 g / 180 g/mol) = 0,125 mol
Khối lượng dung dịch rượu = Khối lượng dung dịch glucozo - mCO2 = 250 gam - 0,125 mol x 44 g/mol = 244,5 gam
% C2H5OH = (0,125 mol x 2 x 100%) / 244,5 g = 2,35%
Vậy nồng độ phần trăm của rượu etylic trong dung dịch thu được là 2,35%.
Câu 9: Trong số các ứng dụng dưới đây, ứng dụng nào không thuộc về glucozơ?
A. Sản phẩm dinh dưỡng và thuốc kích thích sức khỏe
B. Mạ gương, mạ phích
C. Nguyên liệu chế biến rượu ethanol
D. Nguyên liệu sản xuất nhựa polyethylene
Đáp án là D
Giải thích: Glucozơ không tham gia vào quá trình chế tạo nhựa PE.
Câu 10: Trong số 4 dung dịch: kali clorua, rượu etylic (C2H5OH), axit axetic (CH3COOH), natri sunfat với nồng độ 0,1 mol/l, thứ tự tăng dần của khả năng dẫn điện là gì?
A. KCl < C2H5OH < CH3COOH < Na2SO4
B. C2H5OH < CH3COOH < KCl < K2SO4
C. C2H5OH < CH3COOH < Na2SO4 < KCl
D. CH3COOH < KCl < C2H5OH < Na2SO4
Đáp án là B
Giải thích: C2H5OH không phân ly thành ion nên không dẫn điện. CH3COOH là chất điện li yếu, dẫn điện kém hơn KCl và Na2SO4.
Câu 11: Phương pháp nào sau đây để điều chế ancol etylic được gọi là phương pháp sinh hóa?
A. Anđehit axetic.
B. Etylclorua.
C. Tinh bột.
D. Etilen.
Đáp án là C
Giải thích: Để chế tạo ancol etylic từ tinh bột, người ta sử dụng men rượu (vi sinh vật), đây là phương pháp sinh hóa.
Câu 12: Dãy nào sau đây bao gồm tất cả các chất có khả năng phản ứng với rượu etylic?
A. KOH, Na, CH3COOH, O2.
B. Na, C2H4, CH3COOH, O2.
C. Na, K, CH3COOH, O2.
D. Ca(OH)2, K, CH3COOH, O2.
Đáp án là C
Giải thích: Tất cả các chất trong dãy C đều có khả năng phản ứng với rượu etylic.
Câu 13: Dãy nào sau đây gồm các chất đều phản ứng với Cu(OH)2?
A. saccarozo, mantozo, glixerol, ancol etylic.
B. saccarozo, mantozo, glixerol, axit axetic.
C. saccaroza, mannitol, natri acetat, anđehit formic.
D. saccaroza, mannitol, glucose, ethanol.
Đáp án B
Giải thích: Các chất trong lựa chọn B đều phản ứng với Cu(OH)2.
Đây là toàn bộ nội dung bài viết của Mytour về cân bằng phản ứng hóa học sau C6H12O6 → C2H5OH + CO2. Xin cảm ơn quý độc giả đã theo dõi!
