Glucozơ là một chất quan trọng trong hóa học và sinh học. Công thức phân tử của glucozơ là C6H12O6, và nó tồn tại ở dạng mạch hở và mạch vòng. Trên trang web fptskillking.edu.vn, chúng ta sẽ tìm hiểu về các tính chất và ứng dụng của glucozơ.
Nội dung
Tính Chất Vật Lý và Trạng Thái Tự Nhiên của Glucozơ
- Glucozơ là chất kết tinh, không màu, và có thể nóng chảy ở hai dạng α và β với nhiệt độ lần lượt là 146°C và 150°C.
- Glucozơ dễ tan trong nước.
- Vị ngọt của glucozơ không bằng đường mía, và nó có mặt trong hầu hết các bộ phận của cây như lá, hoa, rễ… đặc biệt là trong quả chín.
- Trong máu người, glucozơ có một lượng nhỏ và hầu như không thay đổi (khoảng 0,1%).
Cấu Trúc Phân Tử của Glucozơ
Glucozơ có công thức phân tử là C6H12O6 và tồn tại ở dạng mạch hở và mạch vòng.
Dạng Mạch Hở
- Glucozơ được khử hoàn toàn để tạo thành hexan, cho thấy 6 nguyên tử C của phân tử glucozơ tạo thành một mạch hở không phân nhánh.
- Glucozơ có phản ứng tráng bạc và tác dụng với nước brom tạo thành axit gluconic, chứng tỏ phân tử glucozơ có nhóm CH=O.
- Glucozơ cũng tác dụng với Cu(OH)2 tạo thành dung dịch màu xanh lam, chứng tỏ phân tử glucozơ có nhiều nhóm OH kề nhau.
- Glucozơ tạo este chứa 5 gốc CH3COO, chứng tỏ phân tử glucozơ có 5 nhóm OH.
Công thức phân tử glucozo dạng mạch hở là:
CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH=O
Hoặc viết gọn là: CH2OH[CHOH]4CHO
Dạng Mạch Vòng
- Glucozơ kết tinh tạo ra hai dạng tinh thể ứng với hai dạng cấu trúc vòng khác nhau.
- Nhóm -OH ở C5 cộng vào nhóm >C=O tạo ra hai dạng vòng 6 cạnh α và β.
- Nếu nhóm -OH đính với C1 nằm dưới mặt phẳng của vòng 6 cạnh, gọi là α-glucozơ; ngược lại, nếu nằm trên mặt phẳng của vòng 6 cạnh, gọi là β-glucozơ.
- Nhóm -OH ở vị trí C số 1 được gọi là OH-hemiaxetal.
Công thức cấu tạo của glucozơ có thể được viết như sau:
Tính Chất Hóa Học Của Glucozơ
Glucozơ có các tính chất của anđehit và ancol đa chức.
Tính Chất Của Ancol Đa Chức (Poliancol hay Poliol)
- Trong dung dịch, glucozơ hòa tan Cu(OH)2 và tạo dung dịch phức đồng-glucozơ có màu xanh lam.
- Glucozơ có thể tạo este chứa 5 gốc axetat trong phân tử.
Tính Chất Của Anđehit
- Glucozơ có tính chất oxi hóa và có nhóm CHO trong phân tử.
- Khi tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3 hoặc dung dịch Cu(OH)2 trong NaOH, glucozơ tạo phản ứng tráng bạc và khử Cu(II) thành Cu(I).
- Khi dẫn khí hiđro vào dung dịch glucozơ đun nóng, ta thu được poliancol tên là sobitol.
- Glucozơ bị lên men với sự tác dụng của enzim, tạo ra ancol etylic và khí cacbonic.
Tính Chất Riêng Của Dạng Mạch Vòng
- Nhóm -OH ở C1 của dạng vòng tác dụng với metanol và HCl để tạo ra metyl glicozit.
- Khi nhóm -OH ở C1 đã chuyển thành nhóm -OCH3, dạng vòng không thể chuyển sang dạng mạch hở được nữa.
Điều Chế Và Ứng Dụng Của Glucozơ
Điều Chế (Trong Công Nghiệp)
- Glucozơ được điều chế từ tinh bột hoặc xenlulozơ thông qua quá trình thủy phân với xúc tác HCl loãng hoặc enzim.
- Quá trình thủy phân mantozo và saccarozo cũng tạo ra glucozơ.
- Glucozơ cũng có thể được tổng hợp từ formaldehyd.
Ứng Dụng
- Trong y học, glucozơ được sử dụng làm thuốc tăng lực cho người bệnh, do dễ hấp thu và cung cấp nhiều năng lượng.
- Trong công nghiệp, glucozơ được sử dụng để tráng gương và tráng ruột phích.
Fructozo
Fructozo là một đồng phân của glucozơ. Công thức phân tử của fructozo cũng là C6H12O6, và nó tồn tại chủ yếu ở dạng β, vòng 5 hoặc 6 cạnh.
- Fructozo là chất rắn kết tinh, dễ tan trong nước, và có vị ngọt gấp rưỡi đường mía và gấp 2,5 lần glucozơ.
- Vị ngọt của mật ong chủ yếu do fructozo.
Fructozo cũng có các tính chất của poliol và của OH-hemiaxetal tương tự glucozơ. Tuy nhiên, fructozo không phản ứng với dung dịch nước brom và không có tính chất lên men.
Đó là một ít kiến thức về glucozơ và fructozo. Hy vọng bạn đã tìm thấy thông tin hữu ích cho việc học tập và nghiên cứu của mình. Fptskillking.edu.vn cung cấp nhiều bài viết về Hóa học và các lĩnh vực khác, hãy tham khảo để mở rộng kiến thức của bạn nhé!
