Saccarozơ, tinh bột và xenlulozơ – cấu tạo phân tử, những tính chất điển hình và ứng dụng trong đời sống và sản xuất.
I- SACCAROZƠ
Saccarozơ (C12H22O11) là loại đường phổ biến nhất, có trong nhiều loại thực vật, có nhiều nhất trong cây mía, củ cải đường và hoa thốt nốt.
Tùy theo nguồn gốc thực vật, các thương phẩm từ saccarozơ có tên là đường mía, đường củ cải,…
1. Tính chất vật lý
- Saccarozơ là chất rắn kết tinh, không màu, không mùi, có vị ngọt, nóng chảy ở 185°.
- 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.
- Saccarozơ không có phản ứng tráng bạc, không làm mất màu nước brom (không có nhóm CHO, chỉ có nhóm OH). Tuy nhiên, khi đun nóng dung dịch saccarozơ với H2SO4 loãng được dung dịch có phản ứng tráng bạc do trong dung dịch thu được sau khi đun có glucozơ và fructozơ.
3. Tính chất hóa học
Saccarozơ không có tính khử, có tính chất của ancol đa chức, có phản ứng thủy phân.
- Phản ứng với Cu(OH)2
C12H22O11 + Cu (OH)2 → (C12H21O11)2Cu + 2H2O
- Phản ứng thủy phân (xảy ra khi có xúc tác enzim)
4. Sản xuất và ứng dụng
- Sản xuất: Saccarozơ được sản xuất từ cây mía, củ cải đường hoặc hoa thốt nốt.
- Ứng dụng: trong công nghiệp thực phẩm saccarozơ là nguyên liệu để sản xuất bánh kẹo, nước giải khát, đồ hộp…, trong công nghiệp dược phẩm nó được dùng để pha chế thuốc. Ngoài ra, nó còn là nguyên liệu để thủy phân thành glucozơ và fructozơ dùng trong kỹ thuật tráng gương.
II- TINH BỘT
1. Tính chất vật lý
- Tinh bột là chất rắn, ở dạng bột vô định hình, có màu trắng.
- Tinh bột không tan trong nước lạnh. Trong nước nóng, hạt tinh bột sẽ ngâm nước, trương phồng và tạo thành dung dịch keo (hồ tinh bột).
2. Cấu trúc phân tử
Tinh bột có công thức phân tử là (C6H10O5)n gồm các mắt xích α-glucozơ liên kết lại với nhau tạo thành 2 dạng amilozơ và amilopectin. Trong đó:
- Amilozơ có phân tử khối lớn, vào khoảng 200.000 được tạo thành từ các α-glucozơ liên kết với nhau bằng liên kết α- 1.4- glucozit.
- Amilopectin có phân tử khối lớn khoảng 1.000.000 – 2.000.000 do các đoạn mạch gồm 20 đến 30 mắt xích α-glucozơ liên kết với nhau bằng liên kết α- 1.4- glucozit nên và mỗi đoạn mạch liên kết với nhau bằng liên kết α- 1.6- glucozit.
3. Tính chất hóa học
- Phản ứng thủy phân
- Phản ứng với iot
Do cấu tạo mạch ở dạng xoắn có lỗ rỗng, tinh bột hấp thụ iot cho màu xanh tím. Đây là phản ứng dùng để nhận biết hồ tinh bột hoặc iot.
4. Ứng dụng
Tinh bột là chất dinh dưỡng thiết yếu cho con người và một số động vật. Tinh bột được dùng để sản xuất bánh kẹo, glucozơ và hồ dán.
III XENLULOZƠ
1. Tính chất vật lý và 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.
2. Cấu trúc phân tử
- Xenlulozơ là một polisaccarit, phân tử gồm nhiều gốc β-glucozơ liên kết với nhau thành mạch kéo dài, có phân tử khối rất lớn, vào khoảng 2.000.000. Nhiều mạch xenlulozơ ghép lại với nhau thành sợi xenlulozơ.
- Khác với tinh bột, xenlulozơ chỉ có cấu tạo mạch không phân nhánh, mỗi gốc C6H10O5 có 3 nhóm OH nên có thể viết CTPT như sau:
(C6H10O5)n hay [C6H7O2(OH)3]n
3. Tính chất hóa học
- Phản ứng thủy phân (đun nóng trong dung dịch axit vô cơ đặc)
- Phản ứng với axit nitric:
4. Ứng dụng
- Kéo sợi dệt vải, trong xây dựng, làm đồ gỗ, chế biến thành giấy.
- Nguyên liệu sản xuất tơ nhân tạo như tơ visco, tơ axetat, chế tạo thuốc súng không khói, chế tạo phim ảnh.
Trên đây là những kiến thức cơ bản về saccarozơ, tinh bột và xenlulozơ. Hy vọng, qua bài viết này, các em học sinh đã nắm được cấu trúc, tính chất và ứng dụng của 3 chất này.
