Saccarozo: cấu trúc, tính chất vật lý hóa học, ứng dụng và điều chế

Saccarozo: cấu trúc, tính chất vật lý hóa học, ứng dụng và điều chế

Saccarozơ là một hợp chất hữu cơ có rất nhiều ứng dụng đối với con người. Về mặt ý nghĩa hóa học, Saccarozo cũng ảnh hưởng khá nhiều trong nội dung kiến thức và hầu hết các bài tập hóa học hữu cơ. Bài viết sau đây sẽ trình bày chi tiết các tính chất và ứng dụng của hợp chất này.

Cấu tạo Saccarozơ 

Saccarozơ có công thức phân tử là: C₁₂H₂₂O₁₁

Được viết dưới dạng:

Các bạn cần lưu ý rằng, trong phân tử saccaozơ gốc α – glucozơ và gốc β – fructozơ liên kết với nhau qua nguyên tử oxi giữa C₁ của glucozơ và C₂ của fructozơ (C₁ – O – C₂) (như hình vẽ).

Nhóm OH – hemiaxetal không còn nên saccarozơ không thể mở vòng tạo nhóm –CHO. Chính các đặc điểm này cấu thành nên tính chất vật lý của Saccarozo.

Tính chất vật lý 

• Saccarozơ là chất kết tinh, không màu, dễ tan trong nước, ngọt hơn glucozơ, nóng chảy ở nhiệt độ 185^oC.
• Trong tự nhiên, Saccacrozo có nhiều trong cây mía. Tiếp đến là củ cải đường, thốt nốt… Do đó, Saccarozo thường được gọi là đường mía chứ không phải đường nho hay đường thốt nốt.
• Trong đời sống, saccacrozo tồn tại chủ yếu trong các sản phẩm như: đường phèn, đường kính, đường cát…

Các câu hỏi trắc nghiệm lý thuyết thường rất hay xoáy vào các phần này, do đó các bạn cần ghi nhớ thật kỹ và tránh nhầm lẫn với các hợp chất tương tự nhé.

Trạng thái tự nhiên Saccarozơ 

Như đã đề cập ở phần tính chất vật lý thì saccarozo là một chất kết tinh. Tuy nhiên khá dễ hòa tan trong nước. Từ đây dễ dàng  nhận biết được trạng thái tự nhiên của hợp chất này rồi nhé.

Tính chất hóa học Saccarozơ 

Cấu trúc phân tử của Saccarozo quyết định đến các tính chất hóa học của hợp chất này. Cụ thể là không có nhóm chức andehit (-CH=O) nên saccarozo không có tính khử như glucozo mà Saccarozơ chỉ có tính chất của ancol đa chức và có phản ứng của đisaccarit.

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 với phương trình phản ứng dưới đây:

2C₁₂H₂₂O₁₁ + Cu(OH)₂ → (C₁₂H₂₁O₁₁)₂Cu + 2H₂O

Phức xanh ở đây là dung dịch (C₁₂H₂₁O₁₁)₂Cu. Phản ứng giúp nhận biết saccarozo.

Phản ứng của đisaccarit

Saccarozơ bị thủy phân thành glucozơ và fructozơ khi đun nóng với dung dịch axit. Tuy nhiên quá trình này chỉ xảy ra khi có xúc tác của enzim. Phản ứng xảy ra nhiều nhất trong hệ tiêu hóa (của người).

Phương trình phản ứng:

Điều chế Saccarozơ 

Saccarozo được sản xuất từ cây mía, củ cải đường hoặc hoa thốt nốt. Bạn đọc có thể tham khảo qui trình điều chế saccarozo (đường) từ cây mía qua các công đoạn sau:

• Khai thác nước mía ( Ép thẩm thấu hoặc ép khuyech tán)
• Hòa đường thô
• Làm sạch nước mía
• Qui trình hóa chế
• Qui trình Lắng – Lóng
• Qui trình lọc
• Loại bỏ chất hòa tan không tạo tủa
• Tẩy màu
• Qui trình cô đặc
• Kết tinh đường
• Qui trình Ly Tâm
• Sấy đường
• Sàng lọc phân loại đường

Ứng dụng 

Saccarozo được sử dụng khá nhiều trong công nghiệp thực phẩm. Hầu hết các loại bánh  kẹo, nước ngọt,… đều có thành phần là loại đường này.

Ngoài ra trong công  nghiệp dược phẩm, Saccarozo còn có thể sử dụng để điều chế trong quá trình pha thuốc.

✅ Bài học tiếp theo: Amino axit

Bài tập trắc nghiệm Saccarozơ 

Một vài bài tập trắc nghiệm saccarozơ cơ bản học sinh có thể tham khảo:

Câu 1: Hãy cho biết nồng độ saccarozơ có trong  cây mía có thể đạt tới con số nào dưới đây:

A. 10 %

B. 13 %

C. 16 %

D.  23 %

Đáp án chính xác: B. 13 %

Câu 2: Công thức phân tử của đường mía là gì?

A. C₆H₁₂O₆

B. C₆H₁₂O₇

C. C₁₂H₂₂O₁₁

D.  (- C₆H₁₀O₅-)_n

Đáp án chính xác: C. C₁₂H₂₂O₁₁

Giải thích: Đường mía là một tên gọi khác của Saccarozo. Saccarozo có công thức phân tử là: C₁₂H₂₂O₁₁

Câu 3: Saccarozo có thể tham gia những phản ứng hóa học nào trong số các phản ứng bên dưới?

A.Phản ứng tráng gương.

B. Phản ứng thủy phân.

C. Phản ứng xà phòng hóa .

D. Phản ứng este hóa .

Đáp án chính xác: B. Phản ứng thủy phân.

Giải thích: Cấu trúc phân tử của Saccarozo quyết định đến các tính chất hóa học của hợp chất này. Cụ thể là không có nhóm chức andehit (-CH=O) nên saccarozo không có tính khử như glucozo mà Saccarozơ chỉ có tính chất của ancol đa chức và có phản ứng của đisaccarit.

Câu 4: Ứng dụng nào là ứng dụng của Saccarozo trong thực tế cũng như ứng dụng trong công nghiệp:

A. Nguyên liệu trong công nghiệp thực phẩm, thức ăn cho người, pha chế thuốc

B. Nguyên liệu sản xuất thuốc nhuộm, sản xuất giấy, là thức ăn cho người

C. Làm thức ăn cho người, tráng gương, tráng ruột phích

D. Làm thức ăn cho người, sản xuất gỗ, giấy, thuốc nhuộm

Đáp án chính xác: A. Nguyên liệu trong công nghiệp thực phẩm, thức ăn cho người, pha chế thuốc

Giải thích: Câu B sai vì Saccarozo không sản xuất thuôc nhuộm, sản xuất giấy

Câu C sai vì Saccarozo không tham gia phản ứng tráng gương

Câu D sai vì Saccarozo không sản xuất gỗ, giấy và thuộc nhuộm.

Nói đến Saccarozo ta chỉ nghĩ ngay đến đường tinh luyện, thì mọi chuyện sẽ trở nên đơn giản hơn rất nhiều.

Câu 5: Để phân biệt 4 dung dịch riêng biệt sau: saccarozơ, axit axetic, benzen và glucozơ ta cần dùng những chất thử nào?

A. Dung dịch Ag₂O/NH3

B. H₂O, Quỳ tím, dung dịch Ag₂O/NH3

C. Dung dịch HCl

D. Quỳ tím, dung dịch Ag₂O/NH3

Đáp án chính xác: B. H2O, Quỳ tím, dung dịch Ag₂O/NH3

Giải thích:

• Dùng nước (H2O) phân biệt biệt được benzen vì  trong cả 4 chất chỉ có benzen không tan trong nước.
• Dùng quì tím nhận biết được axit axetic vì quì ngả sang màu đỏ khi tác dụng với axit axetic
• 2 Dung dịch còn lại là saccarozơ và glucozơ cho phản ứng với Ag₂O/NH3. Glucozo tham gia phản ứng tráng gương nên dễ dàng nhận biết được. Hợp chất còn lại chính là Saccarozo

Trong những hợp chất hữu cơ Saccarozơ đóng vai trò khá quan trọng. Do đó, các bạn cần phải nắm vững hợp chất này để tránh nhầm lẫn, sai sót trong quá trình xử lí các câu bài tập trắc nghiệm dạng tổng hợp nhiều kiến thức

Giáo dục