Đang tải... (xem toàn văn)
Ôn luyện toàn bộ kiến thức hóa hữu cơ 12 luyện thi đại học. kiến thức hóa học hữu cơ. Lí thuyết hóa học hữu cơ thi đại học. ôn luyện hóa hữu cơ. ôn luyện toàn bộ kiến thức hóa hữu cơ lớp 12 luyện thi đại học
ĐẠI CƯƠNG VỀ POLIME I – KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ DANH PHÁP Khái niệm Polime hợp chất có phân tử khối lớn nhiều đơn vị nhỏ (gọi mắt xích) liên kết với nhau.Ví dụ: mắt xích –NH –[CH2]6 –CO– liên kết với tạo nên Hệ số n gọi hệ số polime hóa hay độ polime hóa Các phân tử tạo nên mắt xích polime gọi monome Phân loại a) Theo nguồn gốc: b) Theo cách tổng hợp: c) Theo cấu trúc: (xem phần II) Danh pháp - Poli + tên monone (nếu tên monome gồm từ trở lên từ hai monome tạo nên polime tên monome phải để ngoặc đơn) - Một số polime có tên riêng (tên thông thường) Ví dụ: … II – CẤU TRÚC Các dạng cấu trúc mạch polime a) Mạch không phân nhánh Ví dụ: polietilen, amilozơ… b) Mạch phân nhánh Ví dụ: amilopectin, glicogen… c) Mạch mạng lưới Ví dụ: cao su lưu hóa, nhựa bakelit… Cấu tạo điều hòa không điều hòa a) Cấu tạo điều hòa: mắt xích nối theo trật tự định (chẳng han theo kiểu đầu nối đuôi) Ví dụ: b) Cấu tạo không điều hòa: mắt xích nối với không theo trật tự định (chẳng hạn theo kiểu đầu nối đầu, chỗ đầu nối với đuôi) Ví dụ: III – TÍNH CHẤT VẬT LÍ Hầu hết polime chất rắn, không bay hơi, nhiệt độ nóng chảy xác định, số tan dung môi hữu Đa số polime có tính dẻo, số polime có tính đàn hồi, số có tính dai, bền, kéo thành sợi IV – TÍNH CHẤT HÓA HỌC Phản ứng giữ nguyên mạch polime a) Poli(vinyl axetat) (PVA) tác dụng với dung dịch NaOH: b) Cao su thiên nhiên tác dụng với HCl: Cao su hiđroclo hóa c) Poli(vinyl clorua) (PVC) tác dụng với Cl2: (giả sử mắt xích nguyên tử clo) Tơ clorin Phản ứng phân cắt mạch polime a) Phản ứng thủy phân polieste: b) Phản ứng thủy phân polipeptit poliamit: Nilon – c) Phản ứng thủy phân tinh bột, xenlulozơ d) Phản ứng nhiệt phân polistiren Phản ứng khâu mạch polime a) Sự lưu hóa cao su: Khi hấp nóng cao su thô với lưu huỳnh thu cao su lưu hóa Ở cao su lưu hóa, mạch polime nối với cầu –S–S– (cầu đisunfua) b) Nhựa rezit (nhựa bakelit): Khi đun nóng nhựa rezol thu nhựa rezit, mạch polime khâu với nhóm –CH2– (nhóm metylen) Polime khâu mạch có cấu trúc mạng không gian trở nên khó nóng chảy, khó tan bền so với polime chưa khâu mạch V – ĐIỀU CHẾ Có thể điều chế polime phản ứng trùng hợp trùng ngưng Phản ứng trùng hợp a) Khái niệm: - Trùng hợp trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome), giống hay tương tự thành phân tử lớn (polime) - Điều kiện cần cấu tạo monome tham gia phản ứng trùng hợp phải có là: + Liên kết bội Ví dụ: CH2 = CH2, CH2 = CH–C6H5 + Hoặc vòng bền: Ví dụ: b) Phân loại: - Trùng hợp từ loại monome tạo homopolime Ví dụ: - Trùng hợp mở vòng Ví dụ: Nilon – (tơ capron) - Trùng hợp từ hai hay nhiều loại monome (gọi đồng trùng hợp) tạo copolime Ví dụ: Poli(butađien – stiren) (cao su buna – S) Phản ứng trùng ngưng a) Khái niệm: - Trùng ngưng trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) thành phân tử lớn (polime) đồng thời giải phóng phân tử nhỏ khác (như H2O) - Điều kiện cần để có phản ứng trùng ngưng là: monome tham gia phản ứng trùng ngưng phải có hai nhóm chức có khả phản ứng để tạo liên kết với b) Một số phản ứng trùng ngưng: axit ε-aminocaproic Nilon – (tơ capron) axit ω-aminoenantoic Nilon – (tơ enan) Nhựa rezol VẬT LIỆU POLIME I – CHẤT DẺO Khái niệm - Chất dẻo vật liệu polime có tính dẻo - Tính dẻo tính bị biến dạng chịu tác dụng nhiệt, áp lực bên giữ nguyên biến dạng tác dụng - Có số chất dẻo chứa polime song đa số chất dẻo có chứa thành phần khác polime bao gồm chất độn (như muội than, cao lanh, mùn cưa, bột amiăng, sợi thủy tinh…làm tăng số tính cần thiết chất dẻo hạ giá thành sản phẩm) chất dẻo hóa (làm tăng tính dẻo dễ gia công hơn) Một số polime dùng làm chất dẻo a) Polietilen (PE) PE chất dẻo mềm, dùng làm màng mỏng, bình chứa, túi đựng… b) Poli(vinyl clorua) (PVC) PVC chất dẻo cứng, cách điện tốt, bền với axit, dùng làm vật liệu điện, ống dẫn nước, da giả… c) Poli(metyl metacrylat) (thủy tinh hữu PEXIGLAS) Poli(metyl metacrylat) chất dẻo cứng, suốt, không vỡ…nên gọi thủy tinh hữu Dùng để chế tạo kính máy bay, ô tô, kính bảo hiểm, dùng làm giả… d) Poli(phenol – fomanđehit) (PPF) (xem thêm đại cương polime) PPF có ba dạng: nhựa novolac, nhựa rezol, nhựa rezit Nhựa novolac: - Đun nóng hỗn hợp fomanđehit phenol lấy dư với xúc tác axit nhựa novolac mạch không phân nhánh (cầu nối metylen –CH2– vị trí ortho para) - Nhựa nhiệt dẻo, dễ nóng chảy, tan số dung môi hữu cơ, dùng để sản xuất vecni, sơn… Nhựa rezol: - Đun nóng hỗn hợp phenol fomanđehit theo tỉ lệ mol : 1,2 có xúc tác kiềm Nhựa rezol không phân nhánh, số nhân phenol có gắn nhóm –CH2OH vị trí số - Nhựa nhiệt rắn, dễ nóng chảy, tan nhiều dung môi hữu dùng để sản xuất sơn, keo, nhựa rezit Nhựa rezit (nhựa bakelit): - Đun nóng nhựa rezol 150oC nhựa rezit (hay nhựa bakelit) có cấu trúc mạng lưới không gian - Không nóng chảy, không tan nhiều dung môi hữu cơ, dùng sản xuất đồ điện, vỏ máy… Khái niệm vật liệu compozit Khi trộn polime với chất độn thích hợp thu vật liệu có độ bền, độ chịu nhiệt…tăng lên so với polime thành phẩm Đó vật liệu compozit - Chất (polime): dùng nhựa nhiệt dẻo hay nhựa nhiệt rắn - Chất độn: phân tán (nhưng không tan) vào polime Chất độn là: sợi (bông, đay, amiăng, sợi thủy tinh…) chất bột (silicat, bột nhẹ (CaCO3), bột tan (3MgO.4SiO2.2H2O))… II – TƠ Khái niệm Tơ vật liệu polime hình sợi dài mảnh với độ bền định Phân loại Một số loại tơ tổng hợp thường gặp a) Tơ poliamit (có nhiều nhóm amit –CO–NH–) b) Tơ polieste (có nhiều nhóm este) c) Tơ vinylic (có nhiều nhóm polivinyl) III – CAO SU Khái niệm - Cao su vật liệu polime có tính đàn hồi - Tính đàn hồi tính biến dạng chịu lực tác dụng bên trở lại dạng ban đầu lực tác dụng - Có hai loại cao su: cao su thiên nhiên cao su tổng hợp Cao su thiên nhiên (polime isopren) a) Cấu trúc: - Công thức cấu tạo: n = 1500 – 15000 - Tất mắt xích isopren có cấu hình cis sau: b) Tính chất ứng dụng: - Cao su thiên nhiên lấy từ mủ cao su, đàn hồi tốt (nhờ cấu trúc cis điều hòa), không dẫn nhiệt điện, không thấm khí nước, không tan nước, etanol…nhưng tan xăng benzen - Cao su thiên nhiên cho phản ứng cộng H2, Cl2, HCl,… đặc biệt cộng lưu huỳnh tạo cao su lưu hoá có tính đàn hồi, chịu nhiệt, lâu mòn, khó tan dung môi cao su không lưu hóa Cao su tổng hợp a) Cao su buna, cao su buna –S cao su buna –N : - Cao su buna có tính đàn hồi độ bền cao su thiên nhiên Khi dùng buta-1,3-đien 10oC, polime sinh chứa 77% đơn vị trans-1,4 7% đơn vị cis-1,4 (còn lại sản phẩm trùng hợp 1,2) Còn 100oC sinh polime chứa 56% đơn vị trans-1,4 25% đơn vị cis-1,4 (còn lại sản phẩm trùng hợp 1,2) Cao su buna – S - Cao su buna –S có tính đàn hồi cao Cao su buna –N - Cao su buna – N có tính chống dầu tốt b) Cao su isopren - Trùng hợp isopren có hệ xúc tác đặc biệt, ta poliisopren gọi cao su isopren, cấu hình cis chiếm ≈ 94 %, gần giống cao su thiên nhiên - Ngoài người ta sản xuất policloropren polifloropren Các polime có đặc tính đàn hồi nên gọi cao su cloropren cao su floropren Chúng bền với dầu mỡ cao su isopren AMIN I – KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI, DANH PHÁP VÀ ĐỒNG PHÂN Khái niệm Amin hợp chất hữu tạo nhiều nguyên tử hiđro phân tử amoniac nhiều gốc hiđrocacbon Ví dụ: Phân loại Amin phân loại theo hai cách thông dụng nhất: a) Theo đặc điểm cấu tạo gốc hiđrocacbon: amin thơm, amin béo, amin dị vòng Ví dụ: b) Theo bậc amin: Bậc amin: số nguyên tử H phân tử NH3 bị thay gốc hiđrocacbon Theo đó, amin phân loại thành: amin bậc 1, bậc 2, bậc Ví dụ: Danh pháp a) Cách gọi tên theo danh pháp gốc – chức : ank + yl + amin b) Cách gọi tên theo danh pháp thay : ankan + vị trí + amin c) Tên thông thường áp dụng với số amin Hợp chất Tên gốc – chức CH3–NH2 CH3–CH(NH2)–CH3 CH3–NH–C2H5 CH3–CH(CH3)–CH2–NH2 CH3–CH2–CH(NH2)–CH3 (CH3)3C–NH2 CH3–NH–CH2–CH2–CH3 CH3–NH–CH(CH3)2 C2H5–NH–C2H5 (CH3)2N–C2H5 C6H5–NH2 Tên thay metylamin isopropylamin etylmetylamin isobutylamin sec-butylamin tert-butylamin metylpropylamin isopropylmetylamin đietylamin etylđimetylamin phenylamin metanamin propan-2-amin N-metyletanamin 2-metylpropan-1-amin butan-2-amin 2-metylpropan-2-amin N-metylpropan-1-amin N-metylpropan-2-amin N-etyletanamin N,N-đimetyletanamin benzenamin Tên thường anilin Chú ý: - Tên nhóm ankyl đọc theo thứ tự chữ a, b, c… - Với amin bậc 3, chọn mạch dài chứa N làm mạch chính, N có số vị trí nhỏ Đặt nguyên tử N trước nhóm amin - Khi nhóm –NH2 đóng vai trò nhóm gọi nhóm amino Ví dụ: CH3CH(NH2)COOH (axit 2-aminopropanoic) Đồng phân Amin có loại đồng phân: - Đồng phân mạch cacbon: Đồng phân vị trí nhóm chức Đồng phân bậc amin II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ - Metyl–, đimetyl–, trimetyl– etylamin chất khí có mùi khai khó chịu, độc, dễ tan nước, amin đồng đẳng cao chất lỏng rắn - Anilin chất lỏng, nhiệt độ sôi 184oC, không màu, độc, tan nước, tan ancol benzen III – CẤU TẠO PHÂN TỬ VÀ SO SÁNH LỰC BAZƠ Khác - Đuôi gốc hiđrocacbon axit - Đuôi gốc hiđrocacbon dài nào, béo, đầu anion cacboxylat đầu anion cacboxylat, sunfat - Khi gặp Ca2+, Mg2+ nước - Natri lauryl sunfat tượng cứng natri stearat cho kết tủa nên có ưu điểm dùng với nước làm giảm chất lượng xà phòng cứng - Đun dầu thực vật mỡ động Oxi hóa parafin axit cacboxylic, vật với xút KOH nhiệt độ hiđro hóa axit thu ancol, cho ancol Phương áp xuất cao phản ứng với H2SO4 trung hòa pháp sản - Oxi hóa parafin dầu mỏ nhờ chất giặt rửa loại ankyl sunfat xuất oxi không khí, có xúc tác, trung hòa axit sinh NaOH: - Các muối natri (hoặc kali) -Ngoài chất giặt rửa tổng hợp, chất thơm, axit béo, thường natri stearat chất màu, có chất tẩy trắng Thành (C17H35COONa), natri panmitat natri phần (C15H31COONa), natri oleat hipoclorit…Natri hipoclorit có hại cho da (C17H33COONa)… giặt tay - Các phụ gia thường chất màu, chất thơm CACBOHIĐRAT • Cacbohiđrat (gluxit, saccarit) hợp chất hữu tạp chức, thường có công thức chung Cn(H2O)m • Cacbohiđrat phân thành ba nhóm sau đây: - Monosaccarit: nhóm cacbohiđrat đơn giản nhất, thủy phân Ví dụ: glucozơ, fructozơ (C6H12O6) - Đisaccarit: nhóm cacbohiđrat mà thủy phân sinh phân tử monosaccarit Ví dụ: saccarozơ, mantozơ (C12H22O11) - Polisaccarit: nhóm cacbohiđrat phức tạp mà thủy phân đến sinh nhiều phân tử monosaccarit Ví dụ: tinh bột, xenlulozơ (C6H10O5)n GLUCOZƠ I – TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN - Glucozơ chất kết tinh, không màu, nóng chảy 146oC (dạng α) 150oC (dạng β), dễ tan nước - Có vị ngọt, có hầu hết phận (lá, hoa, rễ…) đặc biệt chín (còn gọi đường nho) - Trong máu người có lượng nhỏ glucozơ, không đổi (khoảng 0,1 %) II – CẤU TRÚC PHÂN TỬ Glucozơ có công thức phân tử C6H12O6, tồn dạng mạch hở dạng mạch vòng Dạng mạch hở Hoặc viết gọn là: CH2OH[CHOH]4CHO Dạng mạch vòng - Nhóm – OH C5 cộng vào nhóm C = O tạo hai dạng vòng cạnh α β α – glucozơ (≈ 36 %) glucozơ (≈ 64 %) dạng mạch hở (0,003 %) β– - Nếu nhóm – OH đính với C1 nằm mặt phẳng vòng cạnh α -, ngược lại nằm mặt phẳng vòng cạnh β – - Nhóm – OH vị trí C số gọi OH – hemiaxetal III – TÍNH CHẤT HÓA HỌC Glucozơ có tính chất anđehit (do có nhóm chức anđehit – CHO) ancol đa chức (do có nhóm OH vị trí liền kề) Tính chất ancol đa chức (poliancol hay poliol) a) Tác dụng với Cu(OH)2 nhiệt độ thường: Dung dịch glucozơ hòa tan Cu(OH)2 cho dung dịch phức đồng – glucozơ có màu xanh lam 2C6H12O6 + Cu(OH) (C6H11O6)2Cu + 2H2O b) Phản ứng tạo este: C6H7O(OH)5 + 5(CH3CO)2O C6H7O(OOCCH3)5 + 5CH3COOH Tính chất anđehit a) Oxi hóa glucozơ: - Với dung dịch AgNO3 NH3, đun nóng (thuốc thử Tollens) cho phản ứng tráng bạc CH2OH[CHOH]4CHO + 2[Ag(NH3)2]OH CH2OH[CHOH]4COONH4 + 2Ag + 3NH3 + H2O (amoni gluconat) - Với dung dịch Cu(OH)2 NaOH, đun nóng (thuốc thử Felinh) CH2OH[CHOH]4CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH2OH[CHOH]4COONa + Cu2O + 2H2O (natri gluconat) (đỏ gạch) - Với dung dịch nước brom: CH2OH[CHOH]4CHO + Br2 + H2O CH2OH[CHOH]4COOH + 2HBr b) Khử glucozơ: CH2OH[CHOH]4CHO + H2 CH2OH[CHOH]4CH2OH (sobitol) Phản ứng lên men Tính chất riêng dạng mạch vòng - Riêng nhóm OH C1 (OH – hemiaxetal) dạng vòng tác dụng với metanol có HCl xúc tác, tạo metyl glicozit - Khi nhóm OH C1 chuyển thành nhóm OCH3, dạng vòng chuyển sang dạng mạch hở IV – ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG Điều chế (trong công nghiệp) - Thủy phân tinh bột với xúc tác HCl loãng enzim - Thủy phân xenlulozơ với xúc tác HCl đặc (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 Ứng dụng - Trong y học: dùng làm thuốc tăng lực cho người bệnh (dễ hấp thu cung cấp nhiều lượng) - Trong công nghiệp: dùng để tráng gương, tráng ruốt phích (thay cho anđehit anđehit độc) V – ĐỒNG PHÂN CỦA GLUCOZƠ : FRUCTOZƠ Cấu tạo a) Dạng mạch hở: Fructozơ (C6H12O6) dạng mạch hở polihiđroxi xeton, có công thức cấu tạo thu gọn là: Hoặc viết gọn là: CH2OH[CHOH]3COCH2OH b) Dạng mạch vòng: - Tồn dạng mạch vòng cạnh cạnh - Dạng mạch vòng cạnh có dạng α – fructozơ β – fructozơ + Trong dung dịch, fructozơ tồn chủ yếu dạng β vòng cạnh + Ở trạng thái tinh thể, fructozơ dạng β, vòng cạnh α – fructozơ β – fructozơ Tính chất vật lí trạng thái tự nhiên - Là chất rắn kết tinh, dễ tan nước, có vị gấp rưỡi đường mía gấp 2,5 lần glucozơ - Vị mật ong chủ yếu fructozơ (chiếm tới 40 %) Tính chất hóa học - Fructozơ có tính chất poliol OH – hemiaxetal tương tự glucozơ - Trong môi trường trung tính axit, fructozơ tính khử anđehit, môi trường kiềm, fructozơ lại có tính chất có chuyển hóa glucozơ fructozơ qua trung gian enđiol glucozơ enđiol fructozơ ( Chú ý: Fructozơ không phản ứng với dung dịch nước brom phản ứng lên men) SACCAROZƠ I – TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN - Saccarozơ chất kết tinh, không màu, dễ tan nước, glucozơ, nóng chảy nhiệt độ 185oC - Có nhiều mía (nên saccarozơ gọi đường mía), củ cải đường, nốt… - Có nhiều dạng sản phẩm: đường phèn, đường kính, đường cát… II – CẤU TRÚC PHÂN TỬ - Công thức phân tử: C12H22O11 - Trong phân tử saccaozơ gốc α – glucozơ gốc β – fructozơ liên kết với qua nguyên tử oxi C1 glucozơ C2 fructozơ (C1 – O – C2) - Công thức cấu tạo cách đánh số vòng: gốc α – glucozơ gốc β – fructozơ - Nhóm OH – hemiaxetal không nên saccarozơ mở vòng tạo nhóm – CHO III – TÍNH CHẤT HÓA HỌC Tính chất ancol đa chức Dung dịch saccarozơ hòa tan kết tủa Cu(OH)2 thành dung dịch phức đồng – saccarozơ màu xanh lam 2C12H22O11 + Cu(OH)2 (C12H21O11)2Cu + 2H2O Phản ứng đisaccarit (thủy phân) Saccarozơ bị thủy phân thành glucozơ fructozơ khi: + Đun nóng với dung dịch axit + Có xúc tác enzim hệ tiêu hóa người IV - ỨNG DỤNG VÀ SẢN XUẤT ĐƯỜNG SACCAROZƠ Ứng dụng Saccarozơ dùng nhiều công nghiệp thực phẩm, để sản xuất bánh kẹo, nước giải khát…Trong công nghiệp dược phẩm để pha chế thuốc Sản xuất đường saccarozơ Các giai đoạn sản xuất saccarozơ từ mía: (1) Ép mía để lấy nước mía (12 – 15 % đường) (2) Đun nước mía với vôi sữa 60oC + Các axit béo protit có nước mía chuyển thành kết tủa lọc bỏ + Saccarozơ chuyển thành muối tan canxi saccarat C12H22O11 + Ca(OH)2 + H2O C12H22O11.CaO.2H2O (3) Sục CO2 vào dung dịch lọc bỏ kết tủa CaCO3 thu dung dịch saccarozơ có màu vàng C12H22O11.CaO.2H2O + CO2 C12H22O11 + CaCO3 + 2H2O (4) Tẩy màu nước đường khí SO2 (5) Cô đặc dung dịch nước đường (không màu suốt) áp suất thấp Làm lạnh dùng máy li tâm tách đường kết tinh V – ĐỒNG PHÂN CỦA SACCAROZƠ : MANTOZƠ Mantozơ gọi đường mạch nha Công thức phân tử C12H22O11 Cấu trúc - Ở trạng thái tinh thể, phân tử mantozơ gồm gốc glucozơ liên kết với C1 gốc α – glucozơ với C4 gốc α – glucozơ qua nguyên tử oxi - Liên kết α – C1 – O – C4 gọi liên kết α – 1,4 – glicozit - Trong dung dịch, gốc glucozơ thứ mở vòng tạo nhóm – CHO Liên kết α – 1,4 – glicozit Tính chất hóa học a) Tính chất ancol đa chức: giống saccarozơ b) Phản ứng đisaccarit (thủy phân): Mantozơ bị thủy phân thành phân tử glucozơ khi: - Đun nóng với dung dịch axit - Hoặc có xúc tác enzim mantaza Glucozơ c) Tính khử anđehit: Mantozơ có nhóm anđehit nên cho phản ứng tráng bạc, phản ứng khử Cu(OH)2 phản ứng với dung dịch nước brom Điều chế Thủy phân tinh bột nhờ xúc tác enzim amilaza (có mầm lúa) 2(C6H10O5)n + nH2O nC12H22O11 Tinh bột TINH BỘT I – TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN - Tinh bột chất rắn vô định hình, màu trắng, không tan nước nguội - Trong nước nóng từ 65oC trở lên, tinh bột chuyển thành dung dịch keo (hồ tinh bột) - Tinh bột có nhiều loại ngũ cốc, củ (khoai, sắn), (táo, chuối)… II – CẤU TRÚC PHÂN TỬ Cấu trúc Mantozơ Tinh bột hỗn hợp hai loại polisaccarit : amilozơ amilopectin, amilozơ chiếm 20 – 30 % khối lượng tinh bột a) Phân tử amilozơ - Các gốc α – glucozơ liên kết với 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 gốc glucozơ b) Phân tử amilopectin - Các gốc α – glucozơ liên kết với loại liên kết: + Liên kết α – 1,4 – glicozit để tạo thành chuỗi dài (20 – 30 mắt xích α – glucozơ) + Liên kết α – 1,6 – glicozit để tạo nhánh Đặc điểm a) Phân tử khối tinh bột không xác định n biến thiên khoảng rộng b) Tinh bột thuộc loại polime nên hai tính chất sau: hòa tan Cu(OH)2 (dù có nhiều nhóm –OH liền kề) tính khử anđehit (dù tận phân tử có nhóm OH –hemiaxetal) Các nhóm – OH tinh bột có khả tạo este glucozơ III – TÍNH CHẤT HÓA HỌC Phản ứng polisaccarit (thủy phân) a) Thủy phân nhờ xúc tác axit vô cơ: dung dịch thu sau phản ứng có khả tráng bạc (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 b) Thủy phân nhờ enzim: - Quá trình làm bánh mì trình đextrin hóa men nhiệt Cơm cháy tượng đextrin hóa nhiệt - Ăn bánh mì, cơm cháy dễ tiêu có vị phân tử tinh bột phân cắt nhỏ thành đisaccarit monosaccarit Phản ứng màu với dung dịch iot (đặc trưng) - Hồ tinh bột + dung dịch I2 hợp chất màu xanh tím - Đun nóng thấy màu, để nguội màu xanh tím lại xuất Giải thích: Mạch phân tử amilozơ không phân nhánh xoắn thành dạng hình trụ Các phân tử iot len vào, nằm phía ống trụ tạo thành hợp chất bọc có màu xanh tím Liên kết iot amilozơ hợp chất bọc liên kết yếu Ngoài ra, amilopectin có khả hấp thụ iot bề mặt mạch nhánh Hợp chất bọc không bền nhiệt độ cao, đun nóng màu xanh tím bị để nguội màu xanh tím xuất trở lại IV – SỰ CHUYỂN HÓA TINH BỘT TRONG CƠ THỂ (SGK hóa học nâng cao lớp 12 trang 43) V – SỰ TẠO THÀNH TINH BỘT TRONG CÂY XANH (PHẢN ỨNG QUANG HỢP) XENLULOZƠ I – TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN - Xenlulozơ chất rắn hình sợi, màu trắng, không mùi, không vị, không tan nước dung môi hữu thông thường benzen, ete - Xenlulozơ thành phần tạo lớp màng tế bào thực vật, khung cối - Xenlulozơ có nhiều trong (95 – 98 %), đay, gai, tre, nứa (50 – 80 %), gỗ (40 – 50 %) II – CẤU TRÚC PHÂN TỬ Cấu trúc - Công thức phân tử: (C6H10O5)n - Xenlulozơ polime hợp thành từ mắt xích β – glucozơ liên kết β – 1,4 – glicozit Đặc điểm - Mạch phân tử không nhánh, không xoắn, có độ bền hóa học học cao - Có khối lượng phân tử lớn (khoảng 1.000.000 – 2.400.000) - Xenlulozơ thuộc loại polime nên hai tính chất sau: hòa tan Cu(OH)2 (dù có nhiều nhóm –OH liền kề) tính khử anđehit (dù tận phân tử có nhóm OH –hemiaxetal) - Trong mắt xích C6H10O5 có nhóm – OH tự do, công thức xenlulozơ viết [C6H7O2(OH)3]n III – TÍNH CHẤT HÓA HỌC Phản ứng polisaccarit (thủy phân) - Xảy đun nóng xenlulozơ với dung dịch axit vô (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 - Phản ứng xảy nhờ enzim xenlulaza (trong dày trâu, bò…) Cơ thể người không đồng hóa xenlulozơ Phản ứng ancol đa chức a) Với HNO3/H2SO4 đặc (phản ứng este hóa): [C6H7O2(OH)3]n + nHNO3 (đặc) [C6H7O2(OH)3]n + 2nHNO3 (đặc) [C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 (đặc) [C6H7O2(OH)2ONO2]n + nH2O Xenlulozơ mononitrat [C6H7O2(OH)(ONO2)2]n + 2nH2O Xenlulozơ đinitrat [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O Xenlulozơ trinitrat - Hỗn hợp xenlulozơ mononitrat, xenlulozơ đinitrat gọi coloxilin Coloxilin dùng để chế tạo chất dẻo xenluloit dùng để làm bóng bàn, đồ chơi… - Hỗn hợp chứa chủ yếu xenlulozơ trinitrat gọi piroxilin (làm chất nổ), dùng để chế tạo thuốc súng không khói Phản ứng nổ xảy 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 loại chất dẻo, dễ kéo thành tơ sợi c) Với CS2 NaOH [C6H7O2(OH)3]n + nNaOH [C6H7O2(OH)2ONa]n + nCS2 [C6H7O2(OH)2ONa]n + nH2O [C6H7O2(OH)2OCS–SNa]n Xenlulozơ xantogenat Xenlulozơ xantogenat dùng để điều chế tơ visco d) Xenlulozơ không phản ứng với Cu(OH)2, tan 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 sản xuất đời sống sản xuất giấy, tơ, sợi, ancol etylic… MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ CACBOHIĐRAT Bài 1: Lên men a gam glucozơ với hiệu suất 90 %, lượng CO2 sinh cho hấp thụ hết vào dung dịch nước vôi thu 10,0 gam kết tủa khối lượng dung dịch giảm 3,40 gam Vậy giá trị a là: A 20,0 gam B 15,0 gam C 30,0 gam D 13,5 gam Gợi ý: mCO2 = m kết tủa – m dung dịch giảm = 10 – 3,4 = 6,6 gam gam nCO2 = 0,15 a= = 15 Bài 2: Lên men tinh bột chứa % tạp chất trơ thành ancol etylic, hiệu suất trình lên men 85 % Nếu đem pha loãng ancol thành rượu 40o (khối lượng riêng ancol etylic nguyên chất 0,8 g/cm3) thể tích dung dịch rượu thu là: A 1218,1 lít B 1812,1 lít C 1225,1 lít D 1852,1 lít Gợi ý: (C6H10O5)n + nH2O m(C2H5OH) = V(dung dịch rượu) = nC6H12O6 = 389793,21 gam 2nC2H5OH + 2nCO2 V(C2H5OH nc) = ml = 1218,1 lít Bài 3: Hòa tan m gam hỗn hợp saccarozơ mantozơ vào nước thu dung dịch X Chia X thành hai phần nhau: • Phần 1: Cho tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 NH3 thu 10,8 gam kết tủa • Phần 2: Thủy phân hoàn hoàn dung dịch Y Cho Y phản ứng vừa hết với 40 gam Br2 dung dịch Giả thiết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị m là: A 273,6 gam B 102,6 gam C 136,8 gam D 205,2 gam Gợi ý: nAg = 0,1 mol ; nBr2 = 0,25 mol Phần 1: có mantozơ phản ứng với AgNO3 NH3 theo tỉ lệ : (mol) n mantozơ = 0,1 : = 0,05 Phần 2: - thủy phân saccarozơ cho glucozơ fructozơ mantozơ cho glucozơ Tác dụng với dung dịch brom có glucozơ tác dụng - n(mantozơ) = 0,05 mol thủy phân cho 0,1 mol glucozơ mà Σ nBr2 pư = 0,25 saccarozơ) Thủy phân = 0,25 – 0,1 = 0,15 mol n(saccarozơ) = 0,15 mol n(glucozơ Vậy giá trị m = 2.(0,05 + 0,15).342 = 136,8 gam Bài 4: Khí cacbonic chiếm tỉ lệ 0,03 % thể tích không khí Cần lít không khí (ở đktc) để cung cấp CO2 cho phản ứng quang hợp tạo 50 gam tinh bột: A 112554,3 lít Gơi ý: B 136628,7 lít C 125541,3 lít D 138266,7 lít V(CO2 cần) = lít V(không khí cần) = = 138266,7 lít Bài 5: Phản ứng tổng hợp glucozơ xanh sau: 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 (∆H = 2813 kJ) Nếu phút, cm2 bề mặt trái đất nhận khoảng 2,09 J lượng mặt trời cần thời gian để 10 xanh với diện tích 10 cm2 tạo 1,8 gam glucozơ Biết lượng mặt trời sử dụng 10 % vào phản ứng tổng hợp glucozơ: A 18 B 22 26 phút C 26 18 phút D 20 Gợi ý: Trong phút, lượng mặt trời 10 sử dụng cho tổng hợp glucozơ là: J Năng lượng cần để tạo 1,8 gam glucozơ là: kJ = 28130 J Thời gian cần là: 28130 : 20,9 =1346 phút hay 22 26 phút Bài 6: Để sản xuất xenlulozơ trinitrat cần a kg xenlulozơ b kg axit nitric Biết hao hụt sản xuất 12 % Giá trị a b là: A 619,8 kg 723 kg C 719,8 kg 723 kg B 719,8 kg 823 kg D 619,8 kg 823 kg Gợi ý: [C6H7O2(OH)3] + 3nHNO3 Do hao hụt 12% a= [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O H = 88 % kg b = kg Bài 7: Cho xenlulozơ phản ứng với anhiđrit axetic (có H2SO4 đặc làm xúc tác) thu 11,1 gam hỗn hợp X gồm xenlulozơ triaxetat, xenlulozơ điaxetat 6,6 gam axit axetic Phần trăm theo khối lượng xenlulozơ điaxetat hỗn hợp X là: A 77,8 % B 72,5 % C 22,2 % Gợi ý: [C6H7O2(OH)3]n + 3n(CH3CO)2O x [C6H7O2(OCOCH3)3]n + 3nCH3COOH x 3x D 27,5 % [C6H7O2(OH)3]n + 2n(CH3CO)2O y Từ đề có hệ phương trình: = % [C6H7O2(OH)(OCOCH3)2]n + 2nCH3COOH y 2y % (khối lượng xenlulozơ điaxetat) [...]... CHUYỂN HÓA TINH BỘT TRONG CƠ THỂ (SGK hóa học nâng cao lớp 12 trang 43) V – SỰ TẠO THÀNH TINH BỘT TRONG CÂY XANH (PHẢN ỨNG QUANG HỢP) 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... phân amin, amino axit, peptit… c) Xác định công thức phân tử amin, amino axit theo phản ứng cháy d) Xác định công thức phân tử amin theo phản ứng với dung dịch axit hay dung dịch muối e) Xác định công thức phân tử amino axit theo phản ứng axit – bazơ f) Xác định công thức cấu tạo của hợp chất g) Phân biệt – tách các chất 2 Một số công thức hay dùng: a) Công thức phân tử của amin: - Amin đơn chức: CxHyN... nóng chảy của chất béo d) Phản ứng oxi hóa: Nối đôi C=C ở gốc axit không no của chất béo bị ox hóa chậm bởi oxi không khí tạo thành peoxit, chất này bị phân hủy thành anđehit có mùi khó chịu Đó là nguyên nhân của hiện tượng dầu mỡ bị ôi thiu II – VAI TRÒ CỦA CHẤT BÉO (SGK hóa học nâng cao lớp 12 trang 11) 1 Sự chuyển hóa của chất béo trong cơ thể 2 Ứng dụng trong công nghiệp C CHẤT GIẶT RỬA I – KHÁI NIỆM... (n ≥ 6) b) Công thức phân tử CxHyO2N có các đồng phân cấu tạo mạch hở thường gặp: - Amino axit H2N–R–COOH - Este của amino axit H2N–R–COOR’ - Muối amoni của axit ankanoic RCOONH4 và RCOOH3NR’ - Hợp chất nitro R–NO2 c) Công thức hay dùng: - Công thức độ bất bão hòa (số liên kết π + v) của CxHyNt: ∆ = - Công thức độ bất bão hòa (số liên kết π + v) của CxHyOzNt: ∆ = Công thức chỉ đúng khi giả thi t tất... tinh bột không xác định do n biến thi n 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 nước brom 3 Điều chế Thủy phân tinh bột nhờ xúc tác enzim amilaza (có trong mầm lúa) 2(C6H10O5)n + nH2O nC12H22O11 Tinh bột 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,... 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... và C2 của fructozơ (C1 – O – C2) - Công thức cấu tạo và cách đánh số của vòng: gốc α – glucozơ gốc β – fructozơ - Nhóm OH – hemiaxetal không còn nên saccarozơ không thể mở vòng tạo nhóm – CHO III – TÍNH CHẤT HÓA HỌC 1 Tính chất của ancol đa chức Dung dịch saccarozơ hòa tan kết tủa Cu(OH)2 thành dung dịch phức đồng – saccarozơ màu xanh lam 2C12H22O11 + Cu(OH)2 (C12H21O11)2Cu + 2H2O 2 Phản ứng của đisaccarit... = 71,5oC; tripanmitin (glixeryl panmitat) có tnc = 65,5oC; triolein (glixeryl trioleat) có tnc = - 5,5oC 3 Trạng thái tự nhiên (SGK hóa học nâng cao lớp 12 trang 10) II – TÍNH CHẤT CỦA CHẤT BÉO 1 Tính chất vật lí (SGK hóa học nâng cao lớp 12 trang 10) - Các chất béo không tan trong nước do gốc hiđrocacbon lớn của các axit béo làm tăng tính kị nước của các phân tử chất béo - Dầu thực vật thường có hàm... mà không gây ra phản ứng hóa học với các chất đó - Các chất giặt rửa lấy trực tiếp từ thi n nhiên như bồ kết, bồ hòn,…và các chất giặt rửa tổng hợp 2 Tính chất giặt rửa a) Một số khái niệm liên quan: - Chất tẩy màu làm sạch các vết bẩn nhờ những phản ứng hóa học như nước Gia-ven, nước clo… - Chất ưu nước là chất tan tốt trong nước như etanol, axit axetic, … - Chất kị nước là những chất hầu như không ... c) Công thức hay dùng: - Công thức độ bất bão hòa (số liên kết π + v) CxHyNt: ∆ = - Công thức độ bất bão hòa (số liên kết π + v) CxHyOzNt: ∆ = Công thức giả thi t tất liên kết liên kết cộng hóa. .. bọc không bền nhiệt độ cao, đun nóng màu xanh tím bị để nguội màu xanh tím xuất trở lại IV – SỰ CHUYỂN HÓA TINH BỘT TRONG CƠ THỂ (SGK hóa học nâng cao lớp 12 trang 43) V – SỰ TẠO THÀNH TINH BỘT... 5,5oC Trạng thái tự nhiên (SGK hóa học nâng cao lớp 12 trang 10) II – TÍNH CHẤT CỦA CHẤT BÉO Tính chất vật lí (SGK hóa học nâng cao lớp 12 trang 10) - Các chất béo không tan nước gốc hiđrocacbon