Cellulose là gì (chi tiết nhất)

Bài viết Cellulose là gì lớp 12 chi tiết nhất là kiến thức có trong chương trình Hóa học 12 giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm về Cellulose.

Cellulose là gì (chi tiết nhất)

1. Cellulose là gì?

- Cellulose là polymer thiên nhiên, có công thức phân tử là (C₆H₁₀O₅)_n. Phân tử cellulose cấu tạo từ nhiều đơn vị β-glucose qua liên kết β-1,4-glycoside và hình thành chuỗi không nhánh.

2. Kiến thức mở rộng

2.1. Tính chất hóa học

a) Phản ứng thủy phân

Tương tự tinh bột, cellulose bị thủy phân bởi enzyme hoặc acid (HCl hoặc H₂SO₄).

Phản ứng thủy phân hoàn toàn tạo thành glucose.

${\left(C_6{H}_{10}{O}_5\right)}_n+n{H}_{2}O\stackrel{enzyme/H^{+}}{\to }n{C}_6{H}_{12}{O}_6$(glucose)

b) Phản ứng với nitric acid

Trong mỗi đơn vị glucose cấu thành phân tử cellulose có ba nhóm hydroxy. Khi đun nóng cellulose với hỗn hợp HNO₃ đặc và H₂SO₄ đặc, tuỳ theo điều kiện phản ứng mà một, hai hay cả ba nhóm hydroxy này có thể phản ứng với nitric acid tạo thành cellulose nitrate.

Ví dụ:

c) Cellulose phản ứng với nước Schweizer

Cellulose tan được trong nước Schweizer (dung dịch thu được khi hòa tan Cu(OH)₂ trong ammonia).

2.2.. Trạng thái tự nhiên và ứng dụng

- Cellulose là chất rắn, dạng sợi, màu trắng, không tan trong nước ngay cả khi đun nóng, không tan trong các dung môi hữu cơ thông thường như ether, benzene,....

- Cellulose được tổng hợp bởi thực vật, chiếm khoảng 50% khối lượng của gỗ khô và khoảng 90% khối lượng sợi bông.

- Cellulose được sử dụng để làm vật liệu xây dựng (các loại đồ gỗ), sản xuất giấy, sợi tự nhiên và sợi nhân tạo. Cellulose cũng được sử dụng làm nguyên liệu để điều chế ethanol và cellulose trinitrate (dùng chế tạo thuốc súng không khói).

3. Bài tập minh họa

Câu 1. Chất nào sau đây bị thủy phân khi đun nóng trong môi trường acid?

A. Glycerol.

B. Fructose.

C. Glucose.

D. Cellulose.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Cellulose có phản ứng thủy phân trong môi trường acid, sản phẩm thu được khi thủy phân hoàn toàn là glucose.

Câu 2. Cellulose thuộc loại polysaccharide, là thành phần chính tạo nên màng tế bào thực vật, có nhiều trong gỗ, bông gòn. Công thức của cellulose là

A. (C₆H₁₀O₅)_n.

B. C₁₂H₂₂O₁₁.

C. C₆H₁₂O₆.

D. C₂H₄O₂.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Công thức của cellulose là (C₆H₁₀O₅)_n.

Câu 3. Cho một số tính chất: có dạng sợi (1); tan trong nước (2); dùng để sản xuất tơ nhân tạo (3); phản ứng với nitric acid đặc (xúc tác sulfuric acid đặc) (4); tham gia phản ứng tráng bạc (5); bị thuỷ phân trong dung dịch acid đun nóng (6). Các tính chất của cellulose là

A. (2), (3), (4) và (5).

B. (3), (4), (5) và (6).

C. (1), (2), (3) và (4).

D. (1), (3), (4) và (6).

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Các tính chất của cellulose là có dạng sợi; dùng để sản xuất tơ nhân tạo; phản ứng với nitric acid đặc (xúc tác sulfuric acid đặc); bị thuỷ phân trong dung dịch acid đun nóng

Cellulose không tan trong nước và không tham gia phản ứng tráng bạc.

Câu 4. Polysaccharide X là chất rắn, màu trắng, dạng sợi. Trong bông nõn có gần 98% chất X. Thủy phân X, thu được monosaccharide Y. Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Y có tính chất của alcohol đa chức.

B. X có phản ứng tráng bạc.

C. Phân tử khối của Y bằng 342.

D. X dễ tan trong nước.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Polysaccharide X là chất rắn, màu trắng, dạng sợi. Trong bông nõn có gần 98% chất X ⟹ X là cellulose.

Thủy phân X, thu được monosaccharide Y ⟹ Y là glucose.

B. Sai vì cellulose không tham gia phản ứng tráng bạc

C. Sai vì glucose có phân tử khối bằng 180

D. Sai vì cellulose không tan trong nước.

Câu 5. Dãy gồmcác chất đều khôngtham gia phản ứng tráng bạc là

A. saccharose, tinh bột, cellulose.

B. fructose, tinh bột,aldehyde fomic.

C. acetaldehyde, fructose, cellulose.

D. formic acid, aldehyde fomic, glucose.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

Các chất đều không tham gia phản ứng tráng bạc saccharose, tinh bột, cellulose.

Câu 6. Phát biểu nào sau đây sai?

A. Thủy phân hoàn toàn cellulose thu được glucose.

B. Amylopectin có cấu trúc mạch phân nhánh.

C. Fructose và glucose là đồng phân của nhau.

D. Fructose là sản phẩm của phản ứng thủy phân tinh bột.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: D

Fructose không phải là sản phẩm của phản ứng thủy phân tinh bột do tinh bột được tạo thành từ các đơn vị glucose không phải các đơn vị fructose.

Câu 7. Cellulose có cấu tạo mạch không phân nhánh,mỗi đơn vị C₆H₁₀O₅ có 3 nhóm OH,nên có thể viết là

A. [C₆H₅O₂(OH)₃]n.

B. [C₆H₈O₂(OH)₃]n.

C. [C₆H₇O₂(OH)₃]n.

D. [C₆H₇O₃(OH)₂]n.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: C

Do phân tử chứa 3 nhóm OH nên loại D.

Do CTPT là (C₆H₁₀O₅)_n nên đáp án đúng là [C₆H₇O₂(OH)₃]_n.

Câu 8. Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Hydrogen hóa hoàn toàn glucose (xúc tác Ni, đun nóng) tạo ra sobitol.

B. Cellulose tan tốt trong nước và ethanol.

C. Thủy phân hoàn toàn tinh bột trong dung dịch H₂SO₄, đun nóng, tạo ra fructose.

D. Saccharose có khả năng tham gia phản ứng tráng bạc.

Hướng dẫn giải

Đáp án đúng là: A

B. Sai vì cellulose không tan trong nước và ethanol, cellulose tan trong nước schweizer.

C. Sai vì thủy phân hoàn toàn tinh bột thu được glucose

D. Sai vì saccharose không có nhóm −OH hemiacetal hoặc hemiketal nên không mở vòng, tham gia phản ứng tráng bạc.

Xem thêm các bài viết về định nghĩa & khái niệm môn Hóa học hay, chi tiết khác:

• Tinh bột là gì?

• Amylose là gì?

• Amylopectin là gì?

• Amine là gì?

• Amino acid là gì?

• Amino acid tiêu chuẩn là gì?

---