(C6H10O5)n + H2O → nC6H12O6 | Thủy phân tinh bột hoặc Cellulose

Phản ứng thủy phân tinh bột (hoặc Cellulose) (C₆H₁₀O₅)_n + H₂O tạo ra glucose C₆H₁₂O₆ đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về (C₆H₁₀O₅)_n(Cellulose) có lời giải, mời các bạn đón xem:

(C6H10O5)n + H2O → nC6H12O6 | Thủy phân tinh bột hoặc Cellulose

1. Phương trình phản ứng thuỷ phân của tinh bột, Cellulose

2. Hiện tượng của phản ứng thuỷ phân của tinh bột, Cellulose

- Không có hiện tượng đặc biệt.

- Nhận ra phản ứng dựa vào dấu hiệu: sản phẩm của phản ứng có khả năng tham gia phản ứng tráng gương.

3. Cách tiến hành phản ứng thuỷ phân của tinh bột, Cellulose

- Đun nóng dung dịch tinh bột hoặc Cellulose trong môi trường axit loãng.

4. Mở rộng về tinh bột

4.1. Tính chất vật lý

- Tinh bột là chất rắn, ở dạng bột vô định hình, màu trắng, không tan trong nước lạnh.

- Trong nước nóng, hạt tinh bột sẽ ngậm nước và trương phồng lên tạo thành dung dịch keo gọi là hồ tinh bột.

- Tinh bột có nhiều trong các loại ngũ cốc, củ (khoai, sắn …), quả (táo, chuối xanh)…

4.2. Cấu trúc phân tử

Tinh bột thuộc loại polisaccarit, phân tử gồm nhiều mắt xích α – glucose liên kết với nhau và có công thức là (C₆H₁₀O₅)_n. Các mắt xích α – glucose liên kết với nhau thành hai dạng: amylose và aminopectin.

- Phân tử amylose

+ Các gốc α – glucose liên kết với nhau bằng liên kết α – 1,4 – glicozit tạo thành mạch dài, không phân nhánh và xoắn lại.

+ amylose có phân tử khối lớn, vào khoảng 200 000.

- Phân tử amilopectin

+ Có cấu trúc mạch phân nhánh, do các đoạn α – glucose tạo nên.

+ Mỗi đoạn gồm 20 đến 30 mắt xích liên kết với nhau bằng liên kết α – 1,4 – glicozit.

+ Các đoạn mạch liên kết với nhau bằng liên kết α – 1,6 – glicozit.

+ Amilopectin có phân tử khối rất lớn khoảng 1 000 000 – 2 000 000, chính vì vậy amilopectin không tan trong nước cũng như các dung môi thông thường.

- Tinh bột được tạo thành trong cây xanh nhờ quá trình quang hợp:

6nCO₂ + 5nH₂O $\stackrel{as}{\to }$(C₆H₁₀O₅)_n + 6nO₂

4.3. Tính chất hóa học

a. Phản ứng thủy phân

- Đun nóng tinh bột trong dung dịch axit vô cơ loãng sẽ thu được glucose:

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O $\stackrel{H^{+},t^o}{\to }$nC₆H₁₂O₆

- Trong cơ thể người và động vật, tinh bột bị thủy phân thành glucose thành các enzim.

b. Phản ứng màu với iot

- Do cấu tạo mạch ở dạng xoắn, có lỗ rỗng, tinh bột hấp phụ iot cho màu xanh tím.

- Đun nóng thì thấy mất màu, để nguội thì màu xanh tím lại xuất hiện.

4.4. Ứng dụng

- Tinh bột là một trong những dinh dưỡng cơ bản của con người và một số động vật.

- Trong công nghiệp tinh bột được dùng để sản xuất bánh kẹo, glucose và hồ dán.

- Trong cơ thể người, tinh bột bị thủy phân thành glucose nhờ các enzim trong nước bọt và ruột non. Phần lớn glucose được hấp thụ trực tiếp qua thành ruột vào máu đi nuôi cơ thể; phần còn dư lại được chuyển về gan. Ở gan, glucose được tổng hợp lại nhờ enzim thành glicogen dự trữ cho cơ thể.

5. Mở rộng về Cellulose

5.1. Tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên

- Cellulose là chất rắn dạng sợi, màu trắng, không mùi, không vị, không tan trong nước và trong dung môi hữu cơ thông thường như benzene, ete … nhưng tan trong nước svayde (dung dịch thu được khi hòa tan Cu(OH)₂ trong NH₃).

- Cellulose là thành phần chính tạo ra lớp màng tế bào thực vật, bộ khung của cây cối.

- Cellulose có nhiều trong bông nõn (95 – 98%), đay, gai, tre, nứa (50 – 80 %), gỗ (40 – 50 %)…

5.2. Cấu trúc phân tử

- Cellulose là polisaccarit, phân tử gồm nhiều gốc β – glucose liên kết với nhau thành mạch kéo dài, có phân tử khối rất lớn, vào khoảng 2 000 000. Nhiều mạch Cellulose ghép lại với nhau thành sợi Cellulose.

- Khác với tinh bột, Cellulose chỉ có cấu tạo mạch không phân nhánh mỗi gốc C₆H₁₀O₅ ó 3 nhóm OH, nên có thể viết (C₆H₁₀O₅)_n hay [C₆H₇O₂(OH)₃]_n.

5.3. Tính chất hóa học

a. Phản ứng thủy phân

- Đun nóng Cellulose với dung dịch axit vô cơ đặc sẽ thu được glucose:

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O $\stackrel{H^{+},t^o}{\to }$ nC₆H₁₂O₆

- Phản ứng thủy phân Cellulose cũng xảy ra nhờ enzim xenlulaza (trong dạ dày trâu, bò…). Cơ thể con người không đồng hóa được Cellulose.

b. Phản ứng với nitric acid

- Đun nóng Cellulose trong hỗn hợp nitric acid đặc và axit sunfuric đặc thu được Cellulose trinitrate:

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n + 3nHN_­O_{3 đặc} $\stackrel{H_{2}S{O}_4,t^o}{\to }$ [C₆H₇O₂(ONO₂)₃]_n + 3nH₂O

- Cellulose trinitrate rất dễ cháy và nổ mạnh không sinh ra khói nên được dùng làm thuốc súng không khói.

5.4. Ứng dụng

- Những nguyên liệu chứa Cellulose (bông, đay, gỗ …) thường được dùng trực tiếp (kéo sợi dệt vải, trong xây dựng, làm đồ gỗ …) hoặc chế biến thành giấy.

- Cellulose còn là nguyên liệu để sản xuất tơ nhân tạo như tơ visco, tơ axetat, chế tạo thuốc súng không khói và chế tạo phim ảnh.

6. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1: Cho 4 chất: glucose, fructose, saccharose, Cellulose. Chọn phát biểu sai?

(1). Cả 4 chất đều tan trong nước.

(2). Chỉ có 2 chất thủy phân

(3). Cả 4 chất đều phản ứng với Cu(OH)₂

(4). Trừ Cellulose, 3 chất còn lại đều có phản ứng tráng bạc.

(5). Khi đốt cháy 4 chất đều thu được số mol O₂ bằng số mol H₂O

A. (1), (2), (3), (4)

B. (2), (3), (4), (5)

C. (1), (3), (4), (5)

D. (2), (3), (4), (5)

Hướng dẫn giải :

Đáp án C

Các phát biểu sai là: (1), (3), (4), (5)

Ta có:

(1) sai vì Cellulose không tan trong nước

(3) sai vì Cellulose không phản ứng với Cu(OH)₂

(4) sai vì Cellulose và saccharose không có phản ứng tráng bạc

(5) sai vì khi đốt cháy Cellulose và saccharose thì $n_{O_2}\ne n_{H_{2}O}$

Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm Cellulose, tinh bột, glucose và sacarozơ cần 2,52 lít O₂ (đktc), thu được 1,8 gam nước. Giá trị của m là

A. 3,15

B. 6,02

C. 5,25

D. 3,06

Hướng dẫn giải :

Đáp án A

Gọi công thức chung của chúng là C_n(H₂O)_m

Khi đốt cháy ta có:

C_n(H₂O)_m + nO₂ $\stackrel{t^o}{\to }$nCO₂ + mH₂O

$n_{C{O}_2}=n_{O_2}=\mathrm{0,1125}mol$

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

m $=m_{C{O}_2}+m_{H_{2}O}-m_{O_2}$

→ m = 0,1125.44 + 1,8 – 0,1125.32 = 3,15 gam

Câu 3: Thủy phân hoàn toàn m gam tinh bột thành glucose. Cho toàn bộ glucose tham gia phản ứng tráng bạc (hiệu suất 100%), thu được 38,88 gam Ag. Giá trị của m là

A. 29,16.

B. 64,80.

C. 32,40.

D. 58,32.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

$\begin{array}{c}\Rightarrow n_{tb}=n_{glucozo}=\frac{1}{2}{n}_{Ag}=\mathrm{0,18}mol\\ \Rightarrow m_{tb}=\mathrm{0,18.162}=\mathrm{29,16}gam\end{array}$

Câu 4: Tinh bột, Cellulose, saccaroszơ, maltose đều có khả năng tham gia phản ứng

A. hòa tan Cu(OH)₂.

B. trùng ngưng.

C. tráng gương.

D. thủy phân.

Hướng dẫn giải :

Đáp án D

A sai vì tinh bột và Cellulose không hòa tan được Cu(OH)₂.

B sai vì các chất đều không tham gia phản ứng trùng ngưng.

C sai vì tinh bột, xenlolozơ, saccharose không tham gia phản ứng tráng gương.

D đúng vì tinh bột và Cellulose là các polisaccarit, saccharose và maltose là các disaccharide nên tham gia phản ứng thủy phân.

- Thủy phân tinh bột/ Cellulose

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O $\underset{H^{+},t^o}{\overset{}{\to }}$ nC₆H₁₂O₆ (glucose)

- Thủy phân maltose

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O $\underset{H^{+},t^o}{\overset{}{\to }}$ 2C₆H₁₂O₆ (glucose)

- Thủy phân saccharose

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O $\underset{H^{+},t^o}{\overset{}{\to }}$ C₆H₁₂O₆ (glucose) + C₆H₁₂O₆ (fructose)

Câu 5: Ở nhiệt độ thường, nhỏ vài giọt dung dịch iot vào hồ tinh bột thấy xuất hiện màu

A. vàng.

B. hồng.

C. nâu đỏ.

D. xanh tím.

Hướng dẫn giải :

Đáp án D

Khi nhỏvài giọt dung dịch iot vào hồ tinh bột thấy xuất hiện màu xanh tím đặc trưng. Vì phân tử tinh bột hấp phụ iot tạo ra màu xanh tím.

Câu 6: Cho sơ đồ phản ứng sau:

(a) X + H₂O $\underset{H^{+},t^o}{\overset{}{\to }}$ Y

(b) Y + AgNO₃ + NH₃ + H₂O → Amoni gluconat + Ag + NH₄NO₃.

(c) Y $\stackrel{lenmen}{\to }$ E + Z

(d) Z + H₂O $\underset{clorophin}{\overset{as}{\to }}$ X + G

X, Y, Z lần lượt là

A. Tinh bột, glucose, ethanol.

B. Cellulose, fructose, carbon dioxide.

C. Tinh bột, glucose, carbon dioxide.

D. Cellulose, saccharose, carbon dioxide.

Hướng dẫn giải :

Đáp án C

X là tinh bột

Y là glucose

Z là carbon dioxide

E là ethyl alcohol

G là oxi

Câu 7: Từ m gam tinh bột điều chế ethyl alcohol bằng phương pháp lên men với hiệu suất của cả quá trình là 75%. Lượng CO₂ sinh ra từ quá trình trên được hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)₂ thu được 50 gam kết tủa và dung dịch X. Thêm dung dịch NaOH 1M vào X, để lượng kết tủa thu được là lớn nhất thì cần tối thiểu 100 ml dung dịch NaOH 1M. Giá trị của m là

A. 64,8 gam

B. 59,4 gam

C. 75,6 gam

D. 84,0 gam

Hướng dẫn giải :

Đáp án C

Xét quá trình hấp thụ CO₂

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓+ H₂O

CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂

Ca(HCO₃)₂ + 2NaOH → CaCO₃↓ + Na₂CO₃ + 2H₂O

$\begin{array}{c}{n}_{CaC{O}_3}=\mathrm{0,5}mol;n_{NaOH}=\mathrm{0,1}mol\\ \Rightarrow n_{C{O}_2}=n_{CaC{O}_3}+2n_{NaOH}=\mathrm{0,7}mol\end{array}$

Xét quá trình lên men

Tinh bột $\stackrel{lenmen}{\to }$ C₂H₅OH + CO₂

$\Rightarrow m=\frac{\mathrm{0,7}}{2}\mathrm{.162.}\frac{100}{75}=\mathrm{75,6}gam$

Câu 8: Tơ có nguồn gốc từ Cellulose là

A. Tơ nitron.

B. Tơ axetat.

C. Tơ tằm.

D. Tơ nylon-6,6.

Hướng dẫn giải :

Đáp án B

Tơ axetat là hỗn hợp gồm Cellulose điaxetat (${\left(C_6{H}_7{O}_2\left(OH\right){\left(OOCC{H}_3\right)}_2\right)}_n$)

và Cellulose triaxetat $({\left(C_6{H}_7{O}_2{\left(OOCC{H}_3\right)}_3\right)}_n$)

Câu 9: Cho các phát biểu sau về cacbohiđrat:

(a) glucose và saccharose đều là chất rắn có vị ngọt, dễ tan trong nước.

(b) Tinh bột và Cellulose đều là polisaccarit.

(c) Cellulose trinitrate là nguyên liệu để sản xuất tơ nhân tạo và thuốc súng không khói.

(d) saccharose bị hóa đen trong H₂SO₄ đặc.

(e) Khi đun nóng glucose (hoặc fructose) trong dung dịch AgNO₃/NH₃ thu được Ag.

(f) glucose và fructose đều tác dụng với dung dịch Br₂.

Số phát biểu đúng là

A. 5.

B. 3.

C. 6.

D. 4.

Hướng dẫn giải :

Đáp án D

(a) Đúng

(b) Đúng

(c) Sai, Cellulose trinitrate là nguyên liệu để sản xuất thuốc súng không khói.

(d) Đúng

(e) Đúng

(f) Sai, fructose không phản ứng với dung dịch brom.

Câu 10: amylose được cấu tạo từ các gốc

A. α - glucose.

B. β - glucose.

C. α - fructose.

D. β - fructose.

Hướng dẫn giải :

Đáp án A

amylose được cấu tạo từ các gốc α - glucose nối với nhau bởi liên kết $\alpha -\mathrm{1,4}-glicozit$tạo thành một chuỗi dài không phân nhánh.

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• OHCH₂(CHOH)₄CHO + H₂ OHCH₂(CHOH)₄CH₂OH
• OHCH₂(CHOH)₄CHO + Br₂ + H₂O → OHCH₂(CHOH)₄COOH + 2HBr
• C₆H₁₂O₆ 2CO₂ + 2C₂H₅OH
• 2C₁₂H₂₂O₁₁ + Cu(OH)₂ → (C₁₂H₂₁O₁₁)₂Cu + 2H₂O
• C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O C₆H₁₂O₆ (glucose) + C₆H₁₂O₆ (fructose)
• (C₆H₁₀O₅)_n + H₂O nC₆H₁₂O₆
• (C₆H₇O₂(OH)₃)_n + 3nHNO₃ (đặc) (C₆H₇O₂(ONO)₃)_n + 3nH₂O

---