Glucozo là gì? Tìm hiểu công thức hóa học, cấu trúc, đặc điểm hóa học và các ứng dụng của glucozo

1. Khái niệm về Glucozo

Glucozo là chất rắn, tinh thể không màu, dễ hòa tan trong nước, có vị ngọt nhưng kém ngọt hơn so với đường mía.

Glucozo xuất hiện ở nhiều bộ phận của cây như lá, hoa, rễ, và đặc biệt nhiều trong quả chín. Nó được gọi là đường nho vì có nhiều trong nho chín. Trong mật ong, glucozo chiếm khoảng 30%. Nó cũng có mặt trong cơ thể người và động vật, với nồng độ ổn định khoảng 0,1% trong máu người.

2. Cấu trúc phân tử

Glucozo có công thức hóa học C6H12O6.

Glucozo là hợp chất tạp chức với cấu trúc mạch hở gồm một nhóm andehit đơn chức và năm nhóm ancol. Dưới đây là công thức cấu tạo của glucozo ở dạng mạch hở:

hoặc có thể được viết tóm tắt như sau:

3. Đặc điểm hóa học

Glucozo sở hữu tính chất của một andehit đơn chức và một ancol đa chức (poliancol)

3.1. Đặc tính của ancol đa chức

a. Phản ứng với Cu(OH)2

Quan sát: kết tủa biến mất, dung dịch chuyển sang màu xanh lam

Ở nhiệt độ phòng, glucozo phản ứng với Cu(OH)2 tạo thành phức đồng glucozo tương tự như glixerol.

b. Phản ứng tạo este

Glucozo có khả năng tạo ra este với 5 nhóm axit axetic trong phân tử khi phản ứng với anhidrit axetic (CH3CO)2O và có mặt piridin.

3.2. Tính chất của andehit

a. Oxi hóa glucozo bằng dung dịch AgNO3 trong amoniac (phản ứng tráng bạc)

Dung dịch AgNO3 trong NH3 oxy hóa glucozo tạo ra muối amoni gluconat và bạc kim loại

b. Oxi hóa glucozo bằng Cu(OH)2

Trong môi trường kiềm, Cu(OH)2 oxy hóa glucozo thành muối natri gluconat, đồng(I) oxit và nước H2O

c. Khử glucozo bằng hidro

Khi cho khí hidro vào dung dịch glucozo đun nóng và có Ni làm xúc tác, thu được một poliancol gọi là sobotol:

3.3. Phản ứng lên men

Dưới tác động của enzim, glucozo trong dung dịch lên men tạo ra ancol etylic và khí cacbonic:

4. Ứng dụng

Glucozo là một chất dinh dưỡng quan trọng, thường được sử dụng làm thuốc bổ cho người cao tuổi, trẻ em và bệnh nhân. Trong ngành công nghiệp, glucozo được chuyển hóa từ saccarozo để dùng trong việc tráng gương, tráng ruột phích, và là nguyên liệu trung gian trong sản xuất ancol etylic từ tinh bột và xenlulozo.

5. Câu hỏi ôn tập

5.1. Phần trắc nghiệm

Câu 1. Dữ liệu thực nghiệm nào dưới đây không thể chứng minh cấu trúc mạch hở của glucozo?

A. Khử hoàn toàn glucozo thành hexan

B. Glucozo phản ứng với bạc

C. Glucozo tạo este với 5 gốc axit CH3COO-

D. Dung dịch glucozo lên men thành rượu etylic với xúc tác enzim

Đáp án chính xác là D

A. Kim loại Na

B. AgNO3 hoặc Ag2O trong dung dịch NH3, đun nóng

C. Cu(OH)2 trong NaOH, đun nóng

D. Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường

Đáp án chính xác là D

Câu 3. Mô tả nào dưới đây không đúng về glucozo?

A. Glucozo là một chất rắn màu trắng, hòa tan trong nước và có vị ngọt

B. Glucozo xuất hiện trong hầu hết các bộ phận của cây, đặc biệt là trong quả chín

C. Glucozo còn được gọi là đường nho

D. Có 30% glucozo trong máu người

Đáp án chính xác là A

Câu 4. Glucozo và fructozo:

A. Cả hai đều tạo ra dung dịch màu xanh lam khi phản ứng với Cu(OH)2

B. Đều chứa nhóm chức - CHO trong phân tử

C. Là hai dạng đồng phân của cùng một chất

D. Đều chủ yếu tồn tại ở dạng mạch hở

Đáp án chính xác là A

Câu 5. Những phản ứng hóa học nào cho thấy glucozo là hợp chất tạp chức?

A. Phản ứng tráng gương và tạo dung dịch màu xanh lam với Cu(OH)2 ở nhiệt độ phòng

B. Phản ứng tráng gương và lên men rượu

C. Phản ứng tạo phức với Cu(OH)2 và lên men rượu

D. Phản ứng lên men rượu và phản ứng thủy phân

Đáp án chính xác là A

Câu 6. Tính chất nào dưới đây không thuộc về glucozo?

A. Tính chất của nhóm andehit

B. Tính chất của poliancol

C. Tham gia vào phản ứng thủy phân

D. Phản ứng với CH3OH trong HCl

Đáp án chính xác là C

Câu 7. Khi đốt cháy hoàn toàn một hợp chất hữu cơ và thu được hỗn hợp khí CO2 và hơi nước với tỉ lệ mol 1:1, chất này có khả năng lên men rượu. Chất đó là gì?

A. Axit axetic

B. Glucozo

C. Saccarozo

D. Etyl axetat

Đáp án chính xác là B

Câu 8. Những phản ứng nào dưới đây có thể chuyển đổi glucozo và fructozo thành những sản phẩm giống nhau?

A. Phản ứng với Cu(OH)2

B. Phản ứng với AgNO3/dung dịch NH3

C. Phản ứng với H2/Ni ở nhiệt độ

D. Phản ứng với Na

Đáp án chính xác là C

Câu 9. Chất nào dưới đây không bị thủy phân trong môi trường axit?

A. Saccarozo

B. Xenlulozo

C. Glucozo

D. Tinh bột

Đáp án chính xác là C

Câu 10. Xem các phát biểu sau đây:

a. Nước brom có thể được sử dụng để phân biệt giữa glucozo và fructozo

b. Trong môi trường axit, glucozo và fructozo có thể chuyển hóa lẫn nhau

c. Glucozo và fructozo có thể phân biệt bằng phản ứng với dung dịch AgNO3 trong NH3

d. Trong dung dịch, cả glucozo và fructozo đều phản ứng với Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường tạo dung dịch màu xanh lam

e. Trong dung dịch, fructozo chủ yếu tồn tại dưới dạng mạch hở

f. Trong dung dịch, glucozo chủ yếu hiện diện dưới dạng mạch vòng 6 cạnh

Có bao nhiêu phát biểu đúng?

A. 2

B. 3

C. 5

D. 4

Đáp án chính xác là B

Câu 11. Nếu bệnh nhân cần được truyền đường qua tĩnh mạch, loại đường nào sau đây được sử dụng?

A. Glucozo

B. Mantozo

C. saccarozo

D. fructozo

Đáp án chính xác là A

Câu 12. Ứng dụng nào không thuộc về glucozo?

A. sử dụng làm thực phẩm bổ dưỡng và thuốc tăng cường sức khỏe

B. dùng để tráng gương và tráng phích

C. nguyên liệu để sản xuất ancoletylic

D. nguyên liệu để chế tạo PVC

Đáp án chính xác là D

5.2. Phần thi tự luận

Câu 1. Xác định lượng bạc kết tủa tạo thành khi tráng gương hoàn toàn bằng dung dịch chứa 18 gam glucozo (H = 85%)?

Câu 2. Nếu cho m gam glucozo lên men, khí sinh ra dẫn vào dung dịch nước vôi dư và thu được 55,2 gam kết tủa trắng. Tính khối lượng glucozo đã lên men, với hiệu suất lên men 92%.

Câu 3. Thủy phân 324 gam tinh bột với hiệu suất phản ứng 75%. Tính khối lượng glucozo thu được sau phản ứng?

Câu 4. Khi đun nóng dung dịch chứa 36 gam glucozo với dung dịch AgNO3/NH3, khối lượng bạc thu được tối đa là bao nhiêu?

Câu 5. Cho m gam glucozo lên men, khí thoát ra dẫn vào dung dịch nước vôi dư, thu được 55,2 gam kết tủa trắng. Tính khối lượng glucozo đã lên men, với hiệu suất lên men 92%.

Câu 6. Khi đun nóng dung dịch chứa 54 gam glucozo với AgNO3/NH3 dư, lượng bạc thu được tối đa là m gam. Hiệu suất phản ứng là 75%. Tính giá trị của m?

Câu 7. Nếu 200 ml dung dịch glucozo phản ứng hoàn toàn với dung dịch AgNO3 trong NH3 và tạo ra 10,8 gam bạc, tính nồng độ mol/lít của dung dịch glucozo?

Câu 8. Lên men 18 gam glucozo để tạo ancol etylic. Khối lượng ancol thu được là bao nhiêu nếu hiệu suất phản ứng là 100%?

Câu 9. Khi lên men 360 gam glucozo, khí sinh ra dẫn vào dung dịch nước vôi dư và thu được m gam kết tủa trắng. Với hiệu suất lên men 80%, tính giá trị của m?

Câu 10. Để sản xuất 1,82 gam sorbitol từ glucozo bằng phương pháp khử hidro với hiệu suất 80%, cần bao nhiêu gam glucozo?

Câu 11. Khi lên men glucozo thành ancol etylic, khí sinh ra được dẫn vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 40 gam kết tủa. Nếu hiệu suất lên men là 75%, tính khối lượng glucozo cần dùng?

Câu 12. Để sản xuất 100 lít rượu vang 10 độ (với khối lượng riêng của C2H5OH là 0,8 g/ml và hiệu suất lên men đạt 95%), cần bao nhiêu gam glucozo?

Thông tin trên được Mytour gửi đến bạn đọc chỉ nhằm mục đích tham khảo. Trân trọng./.