Lý thuyết và bài tập Cacbohidrat môn Hóa lớp 11 THPT chuyên Lý Tự trọng có đáp án

Trang 1

CHỦ ĐỀ 2: CACBOHIĐRAT

------------

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT Cacbohiđrat (còn gọi là gluxit, saccarit) là những hợp chất hữu cơ tạp chức và thường có công thức chung là Cn(H2O)m Cacbohidrat được chia thành ba nhóm chủ yếu: + Monosaccarit là nhóm cacbohiđrat đơn giàn nhất, không thể thủy phân được. Thí dụ: glucozơ, fructozơ. + Đisaccarit là nhóm cacbohiđrat mà khi thủy phân mỗi phân tử sinh ra 2 phân tử monosaccarit. Thí dụ: saccarozơ, mantozơ. + Polisaccarit là nhóm cacbohiđrat phức tạp, khi thủy phân đến cùng mỗi phân tử sinh ra nhiều phân tử monosaccarit. Thí dụ: tinh bột, xenlulozơ.

1. Cấu trúc phân tử 1.1. Glucozơ và fructozơ (C6H12O6) Glucozơ là monosaccarit, cấu tạo bởi một nhóm cacbonyl ở C1 (là anđehit) và năm nhóm – OH ở năm nguyên tử cacbon còn lại (là poliancol): CH2OH[CHOH]4CHO. - Trong thiên nhiên, glucozơ tồn tại chủ yếu ở hai dạng -glucozơ và -glucozơ (dạng mạch vòng). Trong dung dịch, hai dạng vòng này chiếm ưu thế và luôn chuyển hoá lẫn nhau theo một cân bằng qua dạng mạch hở.

-glucozơ glucozơ dạng hở -glucozơ Fructozơ là đồng phân của glucozơ, cấu tạo bởi một nhóm cacbonyl ở vị trí C2 (là xeton) và năm nhóm – OH ở năm nguyên tử cacbon còn lại (là poliancol): CH2OH[CHOH]3COCH2OH. Cùng với dạng mạch hở fructozơ có thể tồn tại ở dạng mạch vòng. Trong môi trường bazơ, fructozơ chuyển hoá thành glucozơ.

O H

OH

H

OH

H

OH H

OH

CH2OH

1 C

O H

OH

H

OH H

OH

CH2OH

2 3

4

5

6

O H

OH

OH

H

H

OH H

OH

CH2OH

1

2 3

4

5

6

1

H

H

O

2 3

4

5

6

CH2OH[CHOH]4CHO CH2OH[CHOH]3-CO-CH2OH

OH-

Trang 2

1.2. Saccarozơ (C12H22O11) 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 không có nhóm anđehit (CH=O), chỉ có các nhóm ancol (OH).

1.3. Tinh bột và xenlulozơ (C6H10O5)n Tinh bột là polisaccarit, cấu tạo bởi các mắt xích -glucozơ liên kết với nhau thành mạch xoắn lò xo, phân tử không có nhóm CHO và các nhóm OH bị che lấp đi. Các mắt xích -glucozơ liên kết với nhau tạo thành 2 dạng: amilozơ và amilopectin. Amilozơ có mạch dài, xoắn lại, phân tử khối lớn, vào khoảng 200000.

Amilopectin có cấu trúc mạch phân nhánh do các đoạn mạch -glucozơ tạo nên. Các đoạn mạch liên kết với nhau bằng liên kết 1,6- glicozit. Amilopectin có phân tử khối rất lớn, vì vậy

amilopectin không tan trong nước và các dung môi thông thường khác.

Trang 3

Xenlulozơ là một polisaccarit, phân tử gồm nhiều gốc -glucozơ liên kết với nhau thành

mạch kéo dài, không phân nhánh, phân tử khối rất lớn, vào khoảng 2000000. Nhiều mạch xenlulozơ ghép lại với nhau tạo thành sợi xenlulozơ. Mỗi gốc C6H10O5 có 3 nhóm OH tự do, nên công thức của xenlulozơ còn có thể viết [C6H7O2(OH)3]n.

2. Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên Glucozơ là chất rắn, tinh thể không màu, dễ tan trong nước, có vị ngọt nhưng không không ngọt bằng đường mía. Glucozơ có trong hầu hết các bộ phận của cây, có nhiều trong quả nho chín. Trong máu người có một lượng nhỏ glucozơ với nồng độ hầu như không đổi khoảng 0,1%. Frutozơ là chất kết tinh, không màu, dễ tan trong nước, có vị ngọt hơn đường mía, có nhiều trong quả ngọt,... Đặc biệt trong mật ong có tới 40% fructozơ. Saccarozơ là chất kết tinh, không màu, không mùi, có vị ngọt, tan tốt trong nước. Saccarozơ có nhiều nhất trong cây mía, củ cải đường và hoa thốt nốt. 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. Xenlulozơ là chất rắn dạng sợi, màu trắng, không cò mùi vị, không tan trong nước và dung môi hữu cơ như etanol, ete, benzen,...nhưng tan trong nước Svayde. Xenlulozơ có nhiều trong gỗ (chiếm 40 – 50% khối lượng), bông (98%), đay,...

3. Tính chất hoá học 3.1. Glucozơ có phản ứng của chức anđehit

 Amoni gluconat Fructozơ cũng có phản ứng tráng bạc do trong môi trường kiềm fructozơ chuyển thành glucozơ. Glucozơ bị oxi hóa bởi nước brom tạo thành axit …