LÝ THUYẾT / HÓA HỌC / HÓA HỌC HỮU CƠ / CHƯƠNG 9: CACBOHYDRAT

BÀI TẬP VỀ CACBOHYDRAT

I. MONOSACCARIT

PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Một số điều cần lưu ý về tính chất của monosaccarit:

Cả glucozơ và fructozơ bị khử bởi H₂ tạo ra sobitol.

CH₂OH[CHOH]₄CHO + H₂ ➜ CH₂OH[CHOH]₄CH₂OH

CH₂OH(CHOH)₃CCH₂OH + H₂ ➜ CH₂OH[CHOH]₄CH₂OH

Cả glucozơ và fructozơ đều bị oxi hóa bởi dung dịch AgNO₃/NH₃ (t^o).

CH₂OH[CHOH]₄CHO +2[Ag(NH₃)₂]OH ➜ CH₂OH[CHOH]₄COONH₄+2Ag¯ + 3NH₃ + H₂O

amoni glucozơ

Hoặc

CH₂OH[CHOH]₄CHO + 2AgNO₃ +3NH₃+H₂O➜CH₂OH[CHOH]₄COONH₄ + 2Ag¯ +2NH₄NO₃

LƯU Ý:

Đối với fructozơ khi tham gia phản ứng tráng gương thì đầu tiên fructozơ chuyển hóa thành glucozơ sau đó glucozơ tham gia phản ứng tráng gương.

Glucozơ bị oxi hóa bởi nước brom còn fructozơ không có phản ứng này.

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

Glucozơ có khả năng tham gia phản ứng oxi hóa không hoàn toàn với O₂ (t^o, xt) tạo thành axit gluconic, fructozơ không có phản ứng này.

2CH₂OH[CHOH]₄CHO + O₂ ➜2CH₂OH[CHOH]₄COOH

Glucozơ có khả năng tham gia phản ứng lên men rượu và lên men lactic, fructozơ không có những phản ứng này.

C₆H₁₂O₆ ➜2C₂H₅OH + 2CO₂

C₆H₁₂O₆ ➜2CH₃CH(OH)COOH

Phương pháp giải bài tập về monosaccarit

B1: DỰA VÀO GIẢ THIẾT ta viết phương trình phản ứng hoặc lập sơ đồ chuyển hóa giữa các chất.

B2: TÌM MỐI LIÊN QUAN về số mol hoặc khối lượng của các chất.

=> Kết quả mà đề bài yêu cầu.

VÍ DỤ

Lượng glucozơ cần dùng để tạo ra 1,82 gam sobitol với hiệu suất 80% là :

A.2,25 gam. B. 1,80 gam. C. 1,82 gam. D. 1,44 gam.

ĐÁP ÁN

Phương trình phản ứng :

CH₂OH[CHOH]₄CHO + H₂ ➜ CH₂OH[CHOH]₄CH₂OH (1)

mol: 0,01 0,01

Theo (1) và giả thiết ta có :

Vì hiệu suất phản ứng là 80% nên khối lượng glucozơ cần dùng là :

II. ĐISACCARIT

PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Một số điều cần lưu ý về tính chất của đisaccarit:

Cả mantozơ và saccarozơ đều có phản ứng thủy phân. Do đặc điểm cấu tạo nên khi saccarozơ thủy phân cho hỗn hợp glucozơ và fructozơ, còn mantozơ cho glucozơ.

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O ➜ C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆

saccarozơ glucozơ fructozơ

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O ➜ 2C₆H₁₂O₆

matozơ glucozơ

Trong phân tử matozơ có chứa nhóm CHO nên có tính khử : Có thể tham gia phản ứng tráng gương, phản ứng với dung dịch nước brom, còn saccarozơ không có những phản ứng này.

Bài tập về đisacacrit thường có dạng là: Thủy phân một lượng đisacacrit (có thể hoàn toàn hoặc không hoàn toàn) sau đó cho sản phẩm thu được tham gia phản ứng tráng gương, phản ứng với nước brom…

Vì vậy cần phải nắm chắc tính chất của đisacacrit và tính chất của các monosacacrit.

Dựa vào giả thiết ta viết phương trình phản ứng hoặc lập sơ đồ chuyển hóa giữa các chất, sau đó tìm mối liên quan về số mol hoặc khối lượng của các chất, từ đó suy ra kết quả mà đề bài yêu cầu.

VÍ DỤ

Thủy phân hoàn toàn 6,84 gam saccarozơ rồi chia sản phẩm thành 2 phần bằng nhau. Phần1 cho tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO₃/NH₃ thì thu được x gam kết tủa. Phần 2 cho tác dụng với dung dịch nước brom dư, thì có y gam brom tham gia phản ứng. Giá trị x và y lần lượt là :

A.2,16 và 1,6. B. 2,16 và 3,2. C. 4,32 và 1,6. D. 4,32 và 3,2.

ĐÁP ÁN

Theo giả thiết ta có :

Phương trình phản ứng thủy phân :

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O ➜ C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆ (1)

saccarozơ glucozơ fructozơ

mol: 0,02 0,02 0,02

Như vậy dung dịch thu được sau khi thủy phân hoàn toàn 0,02 mol saccarozơ có chứa 0,02 mol glucozơ và 0,02 mol fructozơ. Một nửa dung dịch này có chứa 0,01 mol glucozơ và 0,01 mol fructozơ.

Phần 1 khi thực hiện phản ứng tráng gương thì cả glucozơ và fructozơ đều tham gia phản ứng nên tổng số mol phản ứng là 0,02 mol.

Phần 2 khi phản ứng với dung dịch nước brom thì chỉ có glucozơ phản ứng.

CH₂OH[CHOH]₄CHO + Br₂ + H₂O ➜ CH₂OH[CHOH]₄COOH + 2HBr (3)

mol: 0,01 0,01

Vậy từ (2) và (3) suy ra :

III. POLISACCARIT

PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Một số điều cần lưu ý về tính chất của polisaccarit:

Cả tinh bột và xenlulozơ đều có phản ứng thủy phân, sản phẩm cuối cùng là đường glucozơ.

(C₆H₁₀O₅)_n+ nH₂O ➜ nC₆H₁₂O₆

(Tinh bột hoặc xenlulozơ)

Xenlulozơ có phản ứng với HNO₃ (H₂SO₄ đặc, t^o) và với (CH₃CO)₂O.

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n + 2nHONO_{2 ➜} [C₆H₇O₂(ONO₂)₂(OH)]_n + 2nH₂O

(HNO₃) xenlulozơ đinitrat

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n + 3nHONO_{2 ➜} [C₆H₇O₂(ONO₂)₃]_n + 3nH₂O

(HNO₃) xenlulozơ trinitrat

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n + 2n(CH₃CO)₂O ➜[C₆H₇O₂(OOCCH₃)₂(OH)]_n + 2nCH₃COOH

xenlulozơ điaxetat

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n + 3n(CH₃CO)₂O ➜[C₆H₇O₂(OOCCH₃)₃]_n + 3nCH₃COOH

xenlulozơ triaxetat

Ở các phương trình trên để đơn giản cho việc tính toán ta có thể bỏ qua hệ số n.

Phương pháp giải bài tập về polisaccarit là dựa vào giả thiết ta viết phương trình phản ứng hoặc lập sơ đồ chuyển hóa giữa các chất, sau đó tìm mối liên quan về số mol hoặc khối lượng của các chất, từ đó suy ra kết quả mà đề bài yêu cầu.

VÍ DỤ

Người ta điều chế C₂H₅OH từ xenlulozơ với hiệu suất chung của cả quá trình là 60% thì khối lượng C₂H₅OH thu được từ 32,4 gam xeluluzơ là :

A.11,04 gam. B. 30,67 gam. C. 12,04 gam. D. 18,4 gam.

ĐÁP ÁN

Sơ đồ phản ứng :

C₆H₁₀O₅ ➜ C₆H₁₂O₆ ➜ 2C₂H₅OH (1)

gam: 162 2.46

gam: 32,4.60% x

Số gam xenlulozơ đã tham gia phản ứng là 32,4.60%. Gọi x là số gam ancol etylic được tạo thành.

Theo (1) và giả thiết ta có :