C6H12O6 → CO2 + C2H5OH | C6H12O6 ra C2H5OH (lên men rượu)

Phản ứng lên men rượu hay C₆H₁₂O₆ ra C₂H₅OH thuộc loại phản ứng lên men đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về C₆H₁₂O₆ có lời giải, mời các bạn đón xem:

C₆H₁₂O₆ 2CO₂ + 2C₂H₅OH

1. Phương trình hoá học của phản ứng C₆H₁₂O₆ ra C₂H₅OH

C₆H₁₂O₆ $\stackrel{enzim\mathrm{,30}-{35}^{o}C}{\to }$ 2C₂H₅OH + 2CO₂↑

Phản ứng này còn được gọi với tên phản ứng lên men rượu.

2. Điều kiện của phản ứng lên men rượu

- Xúc tác enzim;

- Nhiệt độ: 30 – 35^oC;

- Lên men kị khí.

3. Mở rộng kiến thức về glucose

3.1. Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên

- glucose là chất rắn, tinh thể không màu, dễ tan trong nước, có vị ngọt nhưng không ngọt bằng đường mía.

- glucose có trong hầu hết các bộ phận của cây như lá, hoa, rễ,... và nhất là trong quả chín. Đặc biệt glucose có nhiều trong quả nho chín nên còn được gọi là đường nho.

- Trong mật ong có nhiều glucose (khoảng 30%). glucose cũng có trong cơ thể người và động vật. Trong máu người có một lượng nhỏ glucose, hầu như không đổi (khoảng 0,1 %).

3.2. Cấu tạo phân tử

glucose có công thức phân tử là C₆H₁₂O₆. Để xác định cấu tạo của glucose người ta căn cứ vào các thí nghiệm sau:

- glucose có phản ứng tráng bạc, khi tác dụng với nước brom tạo thành axit gluconic, chứng tỏ trong phân tử có nhóm CH=O.
- glucose tác dụng với Cu(OH)₂ tạo thành dung dịch màu xanh lam, chứng tỏ phân tử glucose có nhiều nhóm OH ở vị trí kề nhau.
- glucose tạo ester chứa 5 gốc CH₃COO, vậy trong phân tử có 5 nhóm OH.

- Khử hoàn toàn glucose thì thu được hexan. Vậy 6 nguyên tử C của phân tử glucose tạo thành một mạch không nhánh.
⇒glucose là hợp chất tạp chức, ở dạng mạch hở phân tử có cấu tạo của anđehit và ancol 5 chức. Công thức cấu tạo dạng mạch hở như sau:

CH₂OH–CHOH–CHOH–CHOH–CHOH–CH=O

Hoặc viết gọn là: CH₂OH[CHOH]₄CHO

- Trong thực tế, glucose tồn tại chủ yếu ở hai dạng mạch vòng: α – glucose và β – glucose.

3.3. Tính chất hóa học

glucose có các tính chất của anđehit đơn chức và ancol đa chức (poli ancol).

*Tính chất của ancol đa chức

a. Tác dụng với Cu(OH)₂

Ở nhiệt độ thường, dung dịch glucose hòa tan Cu(OH)₂ cho dung dịch phức đồng- glucose có màu xanh lam:

2C₆H₁₂O₆ + Cu(OH)₂ → (C₆H₁₁O₆)₂Cu + 2H₂O

phức đồng - glucose

→ Phản ứng này chứng minh glucose có nhiều nhóm OH ở vị trí kề nhau.

b. Phản ứng tạo ester

- glucose có thể tạo ester chứa 5 gốc acetic acid trong phân tử khi tham gia phản ứng với anhiđrit axetic, có mặt piriđin.

CH₂OH(CHOH)₄CHO + 5(CH₃CO)₂O → CH₃COOCH₂(CHOOCCH₃)₄CHO + 5CH₃COOH

→ Phản ứng này dùng để chứng minh trong phân tử glucose có 5 nhóm OH.

*Tính chất của anđehit

a. Oxi hóa glucose bằng dung dịch AgNO₃/ NH₃ (phản ứng tráng bạc).

- Dung dịch AgNO₃ trong NH₃ có thể oxi hóa glucose tạo thành muối amoni gluconat và bạc kim loại:

HOCH₂[CHOH]₄CHO + 2AgNO₃ + 3NH₃ + H₂O $\stackrel{t^o}{\to }$ HOCH₂[CHOH]₄COONH₄ + 2Ag↓ + 2NH₄NO₃

b. Oxi hóa glucose bằng Cu(OH)₂

- Trong môi trường kiềm, Cu(OH)₂ oxi hoá glucose tạo thành muối natri gluconat, đồng(I) oxit và nước.

CH₂OH[CHOH]₄CHO + 2Cu(OH)₂ + NaOH $\stackrel{t^o}{\to }$ CH₂OH[CHOH]₄COONa + Cu₂O _{(↓ đỏ gạch)} + 3H₂O

- Chú ý: glucose có thể làm mất màu dung dịch brom:

CH₂OH[CHOH]₄CHO + Br₂+ H₂O → CH₂OH[CHOH]₄COOH+ 2HBr

c. Khử glucose bằng hiđro

- Khi dẫn khí hiđro vào dung dịch glucose đun nóng (xúc tác Ni), thu được một poliancol có tên là sobitol:

CH₂OH[CHOH]₄CHO + H₂ $\stackrel{Ni,t^o}{\to }$ CH₂OH[CHOH]₄CH₂OH

Sobitol

* Phản ứng lên men

Khi có enzim xúc tác, glucose trong dung dịch bị lên men cho ethyl alcohol và khí carbonic :

C₆H₁₂O₆ $\stackrel{enzim\mathrm{,30}-{35}^{o}C}{\to }$ 2C₂H₅OH + 2CO₂↑

3.4. Điều chế, ứng dụng

a. Điều chế

Trong công nghiệp, glucose được điều chế bằng cách thủy phân tinh bột với xúc tác là HCl loãng hoặc enzim.

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

Ngoài ra cũng thủy phân Cellulose (trong vỏ bào, mùn cưa, … nhờ xúc tác HCl đặc) thành glucose để làm nguyên liệu sản xuất ethyl alcohol.

b. Ứngdụng

- glucose là chất dinh dưỡng và được dùng làm thuốc tăng lực cho người già, trẻ em và người ốm.

- Trong công nghiệp. glucose được chuyển hóa từ saccharose để tráng gương, tráng ruột phích và là sản phẩm trung gian trong sản xuất ethyl alcohol từ các nguyên liệu có tinh bột và Cellulose.

4. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1: Lên men dung dịch chứa 300 gam glucose thu được 92 gam ethyl alcohol.

Hiệu suất quá trình lên men tạo thành ethyl alcohol là

A. 54%.

B. 40%.

C. 80%.

D. 60%.

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

$\begin{array}{c}{C}_6{H}_{12}{O}_6\stackrel{lenmen}{\to }2C_2{H}_{5}OH+2C{O}_2\\ 18092\\ 300gam\to \frac{460}{3}gam\\ H=\frac{92}{\frac{460}{3}}.100\%=60\%\end{array}$

Câu 2: Lên men glucose thành ethyl alcohol. Toàn bộ khí CO₂ sinh ra trong quá trình này được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)₂ dư tạo ra 50 gam kết tủa, biết hiệu suất quá trình lên men đạt 80%. Vậy khối lượng glucose cần dùng là

A. 45,00 gam.

B. 36,00 gam.

C. 56,25 gam.

D. 112,50 gam.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

C₆H₁₂O₆ $\underset{30-{35}^{0}C}{\overset{enzim}{\to }}$ 2C₂H₅OH + 2CO₂

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

$n_{\downarrow }=n_{CaC{O}_3}=\frac{50}{100}=\mathrm{0,5}\text{mol}$

$\to n_{C_6{H}_{12}{O}_6}=\frac{1}{2}{n}_{CaC{O}_3}=\mathrm{0,25}\text{mol}\to {\text{m}}_{C_6{H}_{12}{O}_6}=\mathrm{0,25.180}=45g$

Hiệu suất phản ứng là 80% → $m_{C_6{H}_{12}{O}_6}$_{cần dùng}$=\frac{45.100}{80}=\mathrm{56,25}\text{g}$

Câu 3: Lên men m kg glucose chứa trong nước quả nho được 100 lít rượu vang 10⁰. Biết hiệu suất của phản ứng lên men là 95%, ethyl alcohol nguyên chất có khối lượng riêng là 0,8g/ml. Giả thiết rằng trong nước quả nho chỉ có đường glucose. Giá trị m gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 17,0

B. 17,5

C. 16,5

D. 15,0

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

$\begin{array}{c}{V}_{ruou}=\mathrm{100.0,1}=10\text{lít}\to {\text{m}}_{ruou}={10.10}^3\mathrm{.0,8}=8kg\\ \to n_{ruou}=\frac{4}{23}{.10}^{3}mol\end{array}$

$\begin{array}{c}{C}_6{H}_{12}{O}_6\stackrel{lenmen}{\to }2C_2{H}_{5}OH+2C{O}_2\\ \frac{2}{23}{.10}^3\leftarrow \frac{4}{23}{.10}^3\end{array}$

$\begin{array}{c}\to m_{glucozo}=180.\frac{2}{23}{.10}^3.\frac{100}{95}=\mathrm{16,47}{\text{.10}}^3\text{gam}\\ \to m_{glucozo}=\mathrm{16,47}kg\end{array}$

Câu 4:Từ 81 gam tinh bột, bằng phương pháp lên men rượu, thu được a gam ethanol (hiệu suất 80%). Oxi hóa 0,1a gam ethanol bằng phương pháp lên men giấm với hiệu suất H% thu được hỗn hợp X. Để trung hòa hỗn hợp X cần vừa đủ 60 ml dung dịch NaOH 1M. Giá trị của H là

A. 80

B. 75

C. 45

D. 60

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

C₆H₁₂O₆ $\stackrel{lenmen}{\to }$ 2C₂H₅OH + 2CO₂

C₂H₅OH + O₂ $\stackrel{lenmen}{\to }$CH₃COOH +H₂O

CH₃COOH + NaOH $\stackrel{t^o}{\to }$CH₃COONa + H₂O

$n_{C_6{H}_{10}{O}_5}=\mathrm{0,5}mol\stackrel{H=80\%}{\to }{n}_{C_2{H}_{5}OH}=\mathrm{0,5.0,8.2}=\mathrm{0,8}mol$

Tính trong 0,1 a gam ethanol

$\begin{array}{c}{n}_{C_2{H}_{5}OH}=\mathrm{0,08}mol;n_{C{H}_{3}COOH}=n_{NaOH}=\mathrm{0,06}mol\\ \to H=\frac{\mathrm{0,06}}{\mathrm{0,08}}.100\%=75\%.\end{array}$

Câu 5: glucose lên men thành ethyl alcohol theo phương trình phản ứng sau:

$C_6{H}_{12}{O}_6\stackrel{men\mathrm{,30}-35°}{\to }2C_2{H}_{5}OH+2C{O}_2$

Để thu được 92 gam C₂H₅OH cần dùng m gam glucose. Biết hiệu suất của quá trình lên men là 60%. Giá trị của m là

A. 360

B. 300

C. 108

D. 270

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

$C_6{H}_{12}{O}_6\to 2C_2{H}_{5}OH+2C{O}_2$

$n_{C_2{H}_{5}OH}=2mol\Rightarrow n_{glucozo}=1mol$

Khối lượng glucose tính theo lí thuyết là m_glucose = 1.180 = 180 gam

Do hiệu suất phản ứng 60% → khối lượng thực mà glucose cần dùng là : $\frac{180.100}{60}=300\left(g\right)$

Câu 6: Trong điều kiện thích hợp glucose lên men tạo thành khí CO₂ và

A. HCOOH

B. CH₃CHO

C. CH₃COOH

D. C₂H₅OH

Hướng dẫn giải:

Đáp án D

C₆H₁₂O₆ $\stackrel{lenmen}{\to }$2CO₂ + 2C₂H₅OH

Câu 7: Cho lên men 45 gam glucose để điều chế ethyl alcohol, hiệu suất phản ứng 80%, thu được V lít CO₂ (đktc). Giá trị của V là

A. 4,48

B. 11,20

C. 8,96

D. 5,60

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

C₆H₁₂O₆ $\stackrel{lenmen}{\to }$2CO₂ + 2C₂H₅OH

n_glucose = 0,25 mol

$\Rightarrow n_{C{O}_2}=\mathrm{0,25.2.80}\%=\mathrm{0,4}mol$

$\Rightarrow V_{C{O}_2}=\mathrm{8,96}$lít

Câu 8: Cho 360 gam glucose lên men thành ethyl alcohol, toàn bộ khí CO₂ sinh ra hấp thụ vào dung dịch NaOH dư, thu được 318 gam muối khan. Hiệu suất phản ứng lên men là

A. 50,00%

B. 62,50%

C. 75,00%

D. 80,00%

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

C₆H₁₂O₆ $\stackrel{lenmen}{\to }$2CO₂ + 2C₂H₅OH

n_{glucose ban đầu} = 2 mol

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

$\begin{array}{c}{n}_{N{a}_{2}C{O}_3}=\frac{318}{106}=3mol\\ \Rightarrow n_{C{O}_2}=3mol\end{array}$

Số mol glucose tính theo phương trình là $\frac{n_{C{O}_2}}{2}=\mathrm{1,5}mol$

$\Rightarrow H=\frac{\mathrm{1,5}}{2}.100\%=75\%$

Câu 9:Ứng dụng nào sau đây không phải của glucose?

A. Sản xuất ethylic alcohol

B. Tráng gương, tráng ruột phích

C. Nhiên liệu cho động cơ đốt trong

D. Thuốc tăng lực trong y tế

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Ứng dụng của glucose: tráng gương, tráng ruột phích, sản xuất ethylic alcohol, thuốc tăng lực trong y tế,…

Câu 10: Phản ứng nào không thể hiện tính khử của glucose?

A. Phản ứng tráng gương glucose.

B. Cho glucose cộng H₂ (Ni, t⁰).

C. Cho glucose cháy hoàn toàn trong oxi dư.

D. Cho glucose tác dụng với nước brôm.

Hướng dẫn giải:

Đáp án B

Phản ứng cộng H₂ (Ni,t⁰) của glucose là phản ứng thể hiện tính oxi hóa của glucose → phản ứng này sinh ra sobitol.

Câu 11: Khi bị ốm, mất sức hoặc sau các ca phẫu thuật, nhiều người bệnh thường được truyền dịch “đạm” để cơ thể sớm hồi phục. Chất trong dịch truyền có tác dụng trên là

A. glucose.

B. saccharose.

C. amino acid.

D. amin.

Hướng dẫn giải:

Đáp án A

Chất trong dịch truyền là glucose.

Câu 12: Chất nào sau đây chiếm khoảng 30% trong mật ong?

A. saccharose

B. fructose

C. glucose

D. maltose

Hướng dẫn giải:

Đáp án C

Trong mật ong thì glucose chiếm khoảng 30%.

Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:

• 2C₆H₁₂O₆ + Cu(OH)₂ → (C₆H₁₁O₆)₂Cu + 2H₂O
• CH₂OH(CHOH)₄CHO + 2Cu(OH)₂ + NaOH CH₂OH(CHOH)₄COONa + Cu₂O + 3H₂O
• CH₂OH(CHOH)₄CHO + 5(CH₃CO)₂O → CH₃COOCH₂(CHOOCCH₃)₄CHO + 5CH₃COOH
• OHCH₂(CHOH)₄CHO + 2AgNO₃ + 3NH₃ + H₂O OHCH₂(CHOH)₄COONH₄ + 2Ag + 2NH₄NO₃
• OHCH₂(CHOH)₄CHO + H₂ OHCH₂(CHOH)₄CH₂OH
• OHCH₂(CHOH)₄CHO + Br₂ + H₂O → OHCH₂(CHOH)₄COOH + 2HBr

---