Hoá 12 bài 16: thực hành protein và vật liệu polime
Lớp 12Hóa học

Giải Hoá 12 Bài 16: Thực hành tính chất của protein và vật liệu polime

Trả lời nhanh

Bài thực hành gồm 4 thí nghiệm. TN1: lòng trắng trứng đun nóng bị đông tụ. TN2: protein + Cu(OH)2/NaOH cho màu tím (phản ứng biure). TN3: PE, PVC, len, xenlulozơ khi hơ nóng và đốt có hiện tượng khác nhau, PVC cho khí HCl mùi xốc. TN4: trong NaOH nóng, PVC bị thuỷ phân tạo Cl– (kết tủa AgCl), len bị thuỷ phân cho màu tím biure.

Chuẩn bị và lưu ý an toàn

  • Hoá chất: dung dịch protein 10% (lòng trắng trứng pha loãng), NaOH 30% và 10%, CuSO4 2%, HNO3 20%, AgNO3 1%.
  • Vật liệu: màng mỏng PE, mẩu ống nhựa PVC, sợi len, vải sợi bông (xenlulozơ).
  • An toàn: NaOH đặc gây bỏng da, phải đeo găng và kính. Đốt PVC sinh HCl và khói độc nên chỉ đốt mẫu nhỏ, làm ở nơi thoáng hoặc tủ hút. Khi đun ống nghiệm phải hướng miệng ống ra xa người.

Thí nghiệm 1: Sự đông tụ protein khi đun nóng

Cách làm: cho 2–3 mL dung dịch lòng trắng trứng vào ống nghiệm, đun nóng đến sôi khoảng 1 phút.

Hiện tượng: dung dịch đục dần, sau đó đông lại thành từng mảng trắng bám vào thành ống.

Giải thích: protein bị biến tính do nhiệt. Cấu trúc không gian của phân tử bị phá vỡ, các phân tử kết lại thành khối rắn. Quá trình này không thuận nghịch, để nguội cũng không trở lại trạng thái tan ban đầu.

Thí nghiệm 2: Phản ứng màu biure

Cách làm: cho vào ống nghiệm 1 mL dung dịch protein 10%, 1 mL NaOH 30% và 1 giọt CuSO4 2%, lắc nhẹ.

Hiện tượng: xuất hiện màu tím đặc trưng.

Giải thích: NaOH tác dụng với CuSO4 tạo Cu(OH)2:

2NaOH + CuSO4 → Na2SO4 + Cu(OH)2↓ (xanh lam)

Cu(OH)2 phản ứng với các peptit có từ 2 liên kết peptit (–CO–NH–) trở lên, tức từ tripeptit, và với protein, tạo phức màu tím. Đây là phản ứng dùng để nhận biết protein.

Lỗi thường gặp: nhỏ quá nhiều CuSO4 thì Cu(OH)2 xanh dư sẽ che mất màu tím. Vì vậy đề bài yêu cầu chỉ 1 giọt.

Thí nghiệm 3: Vật liệu polime khi đun nóng và đốt cháy

Hơ lần lượt từng mẫu gần ngọn lửa, rồi đốt cháy, quan sát sự chảy, cháy và mùi.

Mẫu Hiện tượng chính Giải thích
PE Mềm, chảy lỏng rồi cháy, ít khói, mùi như sáp nến Nhiệt dẻo, chỉ gồm C và H nên sản phẩm là CO2, H2O
PVC Mềm, chảy, cháy cho nhiều khói đen, mùi xốc khó chịu Có clo nên sinh khí HCl
Len Co lại, cháy chậm, mùi khét như tóc cháy Len là protein, có N, S nên cháy cho mùi khét
Vải bông (xenlulozơ) Cháy nhanh, mùi giống giấy cháy, tro xám mịn Chỉ gồm C, H, O nên không có mùi xốc hay khét

Phương trình cháy (theo mắt xích):

  • PE: (C2H4)n + 3nO2 → 2nCO2 + 2nH2O (t°)
  • PVC: (C2H3Cl)n + (5n/2)O2 → 2nCO2 + nH2O + nHCl (t°)
  • Xenlulozơ: (C6H10O5)n + 6nO2 → 6nCO2 + 5nH2O (t°)

Lưu ý: công thức PE là (C2H4)n vì được trùng hợp từ etilen. Một số tài liệu ghi nhầm thành (C2H2)n. Len không phải xenlulozơ nên không cháy theo phương trình xenlulozơ, mà cháy cho mùi khét đặc trưng của protein.

Thí nghiệm 4: Tác dụng của vật liệu polime với kiềm

Cách làm: cho 4 mẫu (PE, PVC, len, bông) vào 4 ống nghiệm, thêm 2 mL NaOH 10%, đun sôi rồi để nguội. Gạn phần nước sang các ống 1′, 2′, 3′, 4′. Axit hoá ống 1′, 2′ bằng HNO3 rồi nhỏ AgNO3. Nhỏ CuSO4 vào ống 3′, 4′.

Ống Hiện tượng Giải thích
1′ (PE) Không có hiện tượng PE trơ với kiềm
2′ (PVC) Kết tủa trắng PVC bị thuỷ phân giải phóng NaCl; Cl– + Ag+ → AgCl↓
3′ (len) Màu tím Protein bị thuỷ phân thành các peptit ngắn, cho phản ứng biure
4′ (bông) Không có màu tím Xenlulozơ không bị phân huỷ trong NaOH loãng

Các phương trình ở ống 2′:

  • (C2H3Cl)n + nNaOH → (C2H3OH)n + nNaCl (t°)
  • NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O (trung hoà kiềm dư, tránh tạo Ag2O làm nhiễu)
  • NaCl + AgNO3 → AgCl↓ (trắng) + NaNO3

Mẹo nhớ: PE chỉ có C–C, C–H nên rất bền. PVC có liên kết C–Cl nên bị kiềm tấn công. Len có liên kết peptit nên bị kiềm cắt. Bông là polisaccarit nên tương đối bền với kiềm loãng.

Ở ống 4′, dung dịch gạn vẫn còn NaOH dư nên khi nhỏ CuSO4 có thể thấy kết tủa xanh Cu(OH)2. Đó không phải màu tím biure, đừng nhầm hai hiện tượng này.

Mẫu báo cáo ngắn gọn

  1. Lòng trắng trứng đun nóng: đục, đông tụ, do protein bị biến tính.
  2. Protein + Cu(OH)2: màu tím, phản ứng biure.
  3. PE, PVC chảy khi nóng (nhiệt dẻo); PVC cháy cho HCl mùi xốc; len cháy khét; xenlulozơ cháy mùi giấy.
  4. Với NaOH: PVC cho AgCl trắng; len cho màu tím; PE và bông không phản ứng.

Luyện tập

  1. Bài 1. Làm thế nào phân biệt nhanh tơ tằm với sợi bông bằng cách đốt?
    Đáp án: tơ tằm là protein, cháy có mùi khét như tóc cháy, tro vón lại. Sợi bông là xenlulozơ, cháy nhanh, mùi giấy cháy, tro xám mịn.
  2. Bài 2. Vì sao không giặt len, tơ tằm bằng xà phòng hoặc nước giặt có tính kiềm mạnh?
    Đáp án: kiềm làm thuỷ phân liên kết peptit trong len, tơ tằm, khiến sợi bị hư, mất độ bền. Đây cũng là lý do ống 3′ cho màu tím ở TN4.
  3. Bài 3. Đốt hoàn toàn 6,25 g PVC. Tính khối lượng HCl sinh ra.
    Đáp án: M mắt xích C2H3Cl = 62,5 nên có 6,25 : 62,5 = 0,1 mol mắt xích. Cứ 1 mắt xích sinh 1 HCl nên nHCl = 0,1 mol, m = 0,1 × 36,5 = 3,65 g.

Bạn có thể ôn thêm bằng bộ câu hỏi sau: 30 câu trắc nghiệm tính chất của protein và vật liệu polime, hoặc xem vì sao không dùng xà phòng kiềm cao giặt đồ len, tơ và tổng hợp phương trình hoá học thường gặp.

Câu hỏi thường gặp

Phản ứng biure xảy ra với chất nào?

Phản ứng biure xảy ra với protein và các peptit có từ 2 liên kết peptit trở lên (từ tripeptit). Đipeptit và amino axit không cho màu tím.

Vì sao chỉ nhỏ 1 giọt CuSO4 trong thí nghiệm biure?

Nếu cho nhiều CuSO4, lượng Cu(OH)2 xanh dư sẽ che mất màu tím của phức, khó quan sát hiện tượng.

Vì sao ống nghiệm PVC cho kết tủa trắng khi thêm AgNO3?

PVC bị NaOH thuỷ phân giải phóng ion Cl–. Sau khi axit hoá bằng HNO3, Cl– kết hợp Ag+ tạo AgCl kết tủa trắng.

Làm sao phân biệt len với vải bông bằng cách đốt?

Len là protein nên cháy có mùi khét như tóc cháy. Vải bông là xenlulozơ nên cháy nhanh, mùi giống giấy cháy và tro mịn.

Bài học liên quan