Saccarozơ (C12H22O11) là loại đường phổ biến nhất, có trong nhiều loài thực vật: cây mía, củ cải đường, hoa thốt nốt, … 1. Tính chất vật lí - Saccarozơ là chất rắn kết tinh, không màu, không mùi, có vị ngọt, nóng chảy ở 185oC. - Saccarozơ tan tốt trong nước, độ tan tăng nhanh theo nhiệt độ. 2. Cấu tạo phân tử - Saccarozơ là một đisaccarit được cấu tạo từ một gốc glucozơ và một gốc fructozơ liên kết với nhau qua nguyên tử oxi. - Trong phân tử saccarozơ không có nhóm anđehit (CH=O), chỉ có các nhóm ancol (OH). 3. Tính chất hóa học Saccarozơ không có tính khử như glucozơ nhưng có tính chất của ancol đa chức và có phản ứng thủy phân. - Phản ứng với Cu(OH)2 cho dung dịch đồng saccarat màu xanh lam. $2{C_{12}}{H_{22}}{O_{11}} + Cu{\left( {OH} \right)_2} \to {\left( {{C_{12}}{H_{21}}{O_{11}}} \right)_2}Cu + 2{H_2}O$ - Phản ứng thủy phân  4. Sản xuất và ứng dụng - Sản xuất: Quy trình sản xuất saccarozơ: - Ứng dụng: + Là nguyên liệu để làm bánh kẹo, nước giải khát, đồ hộp. + Dùng để pha chế thuốc. + Là nguyên liệu để thủy phân thành glucozơ và fructozơ dùng trong kĩ thuật tráng gương, tráng ruột phích. II. Tinh bột 1. Tính chất vật lí 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. 2. Cấu trúc phân tử Tinh bột thuộc loại polisaccarit, phân tử gồm nhiều mắt xích α - glucozơ liên kết với nhau và có công thức phân tử là (C6H10O5)n. Các mắt xích α - glucozơ liên kết với nhau tạo thành hai dạng: amilozơ và amilopectin. Tinh bột (trong các hạt ngũ cốc, các loại củ) là hỗn hợp của amilozơ và amilopectin, trong đó amilopectin thường chiếm tỉ lệ cao hơn. Tinh bột được tạo thành trong cây xanh nhờ quá trình quang hợp. 3. Tính chất hóa học - Phản ứng thủy phân Tinh bột bị thủy phân thành glucozơ nhờ các enzim. - Phản ứng màu với iot Do cấu tạo mạch ở dạng xoắn có lỗ rỗng, tinh bột hấp phụ iot cho màu xanh tím. 4. Ứng dụng - Là chất dinh dưỡng cơ bản của con người và một số động vật. - Được dùng để sản xuất bánh kẹo, glucozơ và hồ dán. - Ở gan (người), glucozơ được tổng hợp lại nhờ enzim thành glicogen dự trữ cho cơ thể. III. Xenlulozơ 1. Tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên Xenlulozơ là chất rắn dạng sợi, màu trắng, không có mùi vị. Xenlulozơ không tan trong nước và nhiều dung môi hữu cơ như etanol, ete, benzen,... nhưng tan trong nước Svayde (dung dịch thu được khi hòa tan Cu(OH)2 trong amoniac). Xenlulozơ là thành phần chính tạo nên màng tế bào thực vật, tạo nên bộ khung của cây cối. 2. Cấu trúc phân tử Xenlulozơ là một polisaccarit, phân tử gồm nhiều gốc β-glucozơ liên kết với nhau thành mạch kéo dài. Xenlulozơ có cấu tạo mạch không phân nhánh, mỗi gốc C6H10O5 có 3 nhóm OH, nên có thể viết: (C6H10O5)n hay [C6H7O2(OH)3]n. 3. Tính chất hóa học - Phản ứng thủy phân - Phản ứng với axit nitric Đun nóng xenlulozơ trong hỗn hợp axit nitric đặc và axit sunfuric đặc thu được xenlulozơ trinitrat. Xenlulozơ trinitrat được dùng làm thuốc súng không khói. 4. Ứng dụng - Thường được dùng trực tiếp hoặc chế biến thành giấy. - 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. Trung tâm luyện thi, gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng giới thiệu CẤU TẠO, TÍNH CHẤT, ỨNG DỤNG CỦA TINH BỘT VÀ XENLULOZO nhằm hỗ trợ cho các bạn có thêm tư liệu học tập. Chúc các bạn học tốt môn học này. A. TINH BỘT I – TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN - Tinh bột là chất rắn vô định hình, màu trắng, không tan trong nước nguội - Trong nước nóng từ 65oC trở lên, tinh bột chuyển thành dung dịch keo (hồ tinh bột) - Tinh bột có nhiều trong các loại ngũ cốc, củ (khoai, sắn), quả (táo, chuối)… II – CẤU TRÚC PHÂN TỬ 1. Cấu trúc Tinh bột là hỗn hợp của hai loại polisaccarit : amilozơ và amilopectin, trong đó amilozơ chiếm 20 – 30 % khối lượng tinh bột a) Phân tử amilozơ - Các gốc α – glucozơ liên kết với nhau bằng liên kết α – 1,4 – glicozit tạo thành mạch không phân nhánh - Phân tử amilozơ không duỗi thẳng mà xoắn lại thành hình lò xo. Mỗi vòng xoắn gồm 6 gốc glucozơ b) Phân tử amilopectin - Các gốc α – glucozơ liên kết với nhau bằng 2 loại liên kết: + Liên kết α – 1,4 – glicozit để tạo thành một chuỗi dài (20 – 30 mắt xích α – glucozơ) + Liên kết α – 1,6 – glicozit để tạo nhánh 2. Đặc điểm a) Phân tử khối của tinh bột không xác định do n biến thiên trong khoảng rộng b) Tinh bột thuộc loại polime nên không có hai tính chất sau: hòa tan Cu(OH)2 (dù có nhiều nhóm –OH liền kề) và tính khử của anđehit (dù tận cùng phân tử vẫn có nhóm OH –hemiaxetal). Các nhóm – OH trong tinh bột có khả năng tạo este như glucozơ. III – TÍNH CHẤT HÓA HỌC 1. Phản ứng của polisaccarit (thủy phân) a) Thủy phân nhờ xúc tác axit vô cơ: dung dịch thu được sau phản ứng có khả năng tráng bạc (C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6 b) Thủy phân nhờ enzim: - Quá trình làm bánh mì là quá trình đextrin hóa bằng men và bằng nhiệt. Cơm cháy là hiện tượng đextrin hóa bằng nhiệt - Ăn bánh mì, cơm cháy dễ tiêu và có vị hơi ngọt vì phân tử tinh bột đã được phân cắt nhỏ thành các đisaccarit và monosaccarit 2. Phản ứng màu với dung dịch iot (đặc trưng) - Hồ tinh bột + dung dịch I2 hợp chất màu xanh tím - Đun nóng thì thấy mất màu, để nguội thì màu xanh tím lại xuất hiện Giải thích: Mạch phân tử của amilozơ không phân nhánh và xoắn thành dạng hình trụ. Các phân tử iot đã len vào, nằm phía trong ống trụ và tạo thành hợp chất bọc có màu xanh tím. Liên kết giữa iot và amilozơ trong hợp chất bọc là liên kết yếu. Ngoài ra, amilopectin còn có khả năng hấp thụ iot trên bề mặt các mạch nhánh. Hợp chất bọc không bền ở nhiệt độ cao, khi đun nóng màu xanh tím bị mất và khi để nguội màu xanh tím xuất hiện trở lại. IV – SỰ CHUYỂN HÓA TINH BỘT TRONG CƠ THỂ Tinh bột trong các loại lương thực là một trong những thức ăn cơ bản của con người. Khi ta ăn, tinh bột bị thủy phân nhờ enzim amilaza có trong nước bọt thành đextrin, rồi thành mantozơ. Ở ruột, enzim mantaza giúp cho việc thủy phân mantozơ thành glucozơ. Glucozơ được hấp thụ qua thành mao trạng ruột vào máu. Trong máu nồng độ glucozơ không đổi khoảng 0,10,1% . Lượng glucozơ dư được chuyển về gan: ở đây glucozơ hợp thành enzim thành glicogen (còn gọi là tinh bột động vật) dữ trữ cho cơ thể. Khi nồng độ glucozơ trong máu giảm xuống dưới 0,10,1%, glicogen ở gan lại bị thủy phân thành glucozơ và theo đường máu chuyển đến các mô trong cơ thể. Tại các mô, glucozơ bị oxi hóa chậm qua các phản ứng phức tạp nhờ enzim thành CO2CO2 à H2OH2O, đồng thời giải phóng năng lượng cho cơ thể hoạt động. Sự chuyển hóa tinh bột trong cơ thể được biểu diễn bởi sơ đồ sau: V – SỰ TẠO THÀNH TINH BỘT TRONG CÂY XANH (PHẢN ỨNG QUANG HỢP) Tinh bột được tạo thành trong cây xanh từ khí cacbonic và nước nhờ ánh sáng mặt trời. Khí cacbonic được lá cây hấp thụ từ không khí, nước được rẽ cây hút từ đất. Chất diệp lục (clorophin) hấp thụ năng lượng của ánh sáng mặt trời. Quá trình tạo thành tinh bột như vậy gọi là quá trình quang hợp. Quá trình xảy ra phức tạp qua nhiều giai đoạn, trong đó có giai đoạn tạo thành glucozơ, có thể được viết bằng phương trình hóa học đơn giản sau: 6nCO2 + 5nH2O → (C6H10O5)n + 6nO2 B. XENLULOZƠ I – TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN - Xenlulozơ là chất rắn hình sợi, màu trắng, không mùi, không vị, không tan trong nước và trong dung môi hữu cơ thông thường như benzen, ete - Xenlulozơ là thành phần chính tạo ra lớp màng tế bào thực vật, bộ khung của cây cối - Xenlulozơ có nhiều trong trong cây bông (95 – 98 %), đay, gai, tre, nứa (50 – 80 %), gỗ (40 – 50 %) II – CẤU TRÚC PHÂN TỬ 1. Cấu trúc - Công thức phân tử: (C6H10O5)n - Xenlulozơ là một polime hợp thành từ các mắt xích β – glucozơ bởi các liên kết β – 1,4 – glicozit 2. Đặc điểm - Mạch phân tử không nhánh, không xoắn, có độ bền hóa học và cơ học cao - Có khối lượng phân tử rất lớn (khoảng 1.000.000 – 2.400.000) - Xenlulozơ thuộc loại polime nên không có hai tính chất sau: hòa tan Cu(OH)2 (dù có nhiều nhóm –OH liền kề) và tính khử của anđehit (dù tận cùng phân tử vẫn có nhóm OH –hemiaxetal). - Trong mỗi mắt xích C6H10O5 có 3 nhóm – OH tự do, công thức của xenlulozơ có thể được viết là [C6H7O2(OH)3]n III – TÍNH CHẤT HÓA HỌC 1. Phản ứng của polisaccarit (thủy phân) - Xảy ra khi đun nóng xenlulozơ với dung dịch axit vô cơ (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 - Phản ứng cũng xảy ra nhờ enzim xenlulaza (trong dạ dày trâu, bò…). Cơ thể con người không đồng hóa được xenlulozơ 2. Phản ứng của ancol đa chức a) Với HNO3/H2SO4 đặc (phản ứng este hóa): [C6H7O2(OH)3]n + nHNO3 (đặc) → [C6H7O2(OH)2ONO2]n + nH2O Xenlulozơ mononitrat [C6H7O2(OH)3]n + 2nHNO3 (đặc) → [C6H7O2(OH)(ONO2)2]n + 2nH2O Xenlulozơ đinitrat [C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 (đặc) → [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O Xenlulozơ trinitrat - Hỗn hợp xenlulozơ mononitrat, xenlulozơ đinitrat được gọi là coloxilin. Coloxilin dùng để chế tạo chất dẻo xenluloit dùng để làm bóng bàn, đồ chơi… - Hỗn hợp chứa chủ yếu xenlulozơ trinitrat được gọi là piroxilin (làm chất nổ), dùng để chế tạo thuốc súng không khói. Phản ứng nổ xảy ra như sau: 2[C6H7O2(ONO2)3]n → 6nCO2 + 6nCO + 4nH2O + 3nN2 + 3nH2 b) Với anhiđrit axetic (có H2SO4 đặc) [C6H7O2(OH)3]n + 3n(CH3CO)2O → [C6H7O2(OCOCH3)3]n + 3nCH3COOH Xenlulozơ triaxetat là một loại chất dẻo, dễ kéo thành tơ sợi c) Với CS2 và NaOH [C6H7O2(OH)3]n + nNaOH → [C6H7O2(OH)2ONa]n + nH2O [C6H7O2(OH)2ONa]n + nCS2 → [C6H7O2(OH)2OCS–SNa]n Xenlulozơ xantogenat Xenlulozơ xantogenat dùng để điều chế tơ visco d) Xenlulozơ không phản ứng với Cu(OH)2, nhưng tan được trong dung dịch [Cu(NH3)4](OH)2 (nước Svayde) tạo chất lỏng nhớt dùng để tạo tơ đồng - amoniac. IV - ỨNG DỤNG Xenlulozơ có nhiều ứng dụng quan trọng trong sản xuất và đời sống như sản xuất giấy, tơ, sợi, ancol etylic… Tinh bột có cấu tạo gì?Tinh bột có nguồn gốc từ các loại cây khác nhau có tính chất vật lý và thành phần hóa học khác nhau. Chúng đều là các polyme cacbohydrat phức tạp của glucose (công thức phân tử là C6H12O6). Tinh bột được thực vật tạo ra trong tự nhiên trong các quả, củ như: ngũ cốc.
Đường trọng tinh bột là gì?Tinh bột là nguồn cung cấp năng lượng chính cho cơ thể và glucose là một loại đường chủ yếu được cung cấp từ thực phẩm giàu tinh bột như: gạo, bánh mì, ngũ cốc, ngô, khoai, sắn…
Tinh bột cấu tạo mạch gì?VII. TINH BỘT. - Công thức phân tử (C6H10O5)n. - Công thức cấu tạo: tinh bột do các gốc α-glucozơ liên kết với nhau bằng liên kết α-1,4-glicozit tạo mạch thẳng (amilozơ) hoặc bằng liên kết α-1,4-glicozit và α-1,6-glicozit tạo thành mạch nhánh (amilopectin).
Tinh bột có màu gì?Tinh bột là chất rắn vô định hình, màu trắng, không tan trong nước nguội.
|
