Khử glucozơ bằng H2 tạo sobitol: tính lượng glucozơ để thu 1,82 gam sobitol (H = 80%)
Lớp 12Hóa học

Khử glucozơ bằng H2 tạo sobitol: tính lượng glucozơ để thu 1,82 gam sobitol (H = 80%)

Trả lời nhanh

Lượng glucozơ cần dùng là 2,25 gam. Sobitol C6H14O6 (M = 182) có 1,82 gam tức 0,01 mol, nên theo lí thuyết cần 0,01 mol glucozơ. Vì hiệu suất chỉ 80%, lượng glucozơ thực tế phải nhiều hơn: 0,01 : 0,8 = 0,0125 mol, tương ứng 0,0125 × 180 = 2,25 gam.

Đề bài

Khử glucozơ bằng hiđro để tạo sobitol. Tính lượng glucozơ cần dùng để tạo ra 1,82 gam sobitol với hiệu suất 80%.

Phương trình phản ứng

Glucozơ có nhóm chức anđehit (–CHO). Khi cộng H2, nhóm này bị khử thành nhóm ancol (–CH2OH), tạo ancol 6 chức là sobitol:

CH2OH[CHOH]4CHO + H2 → CH2OH[CHOH]4CH2OH (xúc tác Ni, t°)

Viết gọn: C6H12O6 + H2 → C6H14O6. Tỉ lệ mol glucozơ : sobitol = 1 : 1.

Cách giải từng bước

  1. Tính mol sobitol thu được (thực tế): M(C6H14O6) = 6×12 + 14 + 6×16 = 182 g/mol. Vậy n = 1,82 : 182 = 0,01 mol.
  2. Tính mol glucozơ theo lí thuyết (H = 100%): tỉ lệ 1 : 1 nên n = 0,01 mol.
  3. Tính mol glucozơ thực tế cần dùng: vì H = 80% nên n = 0,01 × 100/80 = 0,0125 mol.
  4. Đổi ra khối lượng: M(C6H12O6) = 180 g/mol, m = 0,0125 × 180 = 2,25 gam.

Vì sao phải chia cho 0,8 chứ không nhân?

Hiệu suất 80% nghĩa là chỉ 80% lượng glucozơ đem dùng biến thành sobitol, phần còn lại không phản ứng hoặc hao hụt. Muốn thu đủ sản phẩm, ta phải lấy nhiều hơn lượng tính theo lí thuyết. Nếu nhân 0,8 sẽ ra 0,008 mol (1,44 gam), nhỏ hơn lượng lí thuyết, điều này vô lí.

Mẹo nhớ: bài cho khối lượng sản phẩm và hỏi lượng chất đầu thì chia cho H; bài cho chất đầu và hỏi sản phẩm thì nhân với H.

Lỗi sai thường gặp

  • Nhân với 0,8 thay vì chia cho 0,8 (ra 1,44 gam).
  • Dùng nhầm M sobitol = 180 hoặc M glucozơ = 182. Hai chất hơn kém nhau đúng 2 đơn vị (do thêm 2H).
  • Quên đổi gam sang mol nên nhầm tỉ lệ.
  • Viết phương trình thiếu điều kiện Ni, t° hoặc nhầm sản phẩm thành axit gluconic (sản phẩm khi oxi hoá, không phải khử).

Công thức tổng quát để làm nhanh

mglucozơ = (msobitol × 180) / (182 × H), với H viết dạng số thập phân. Thay số: (1,82 × 180)/(182 × 0,8) = 327,6/145,6 = 2,25 gam.

Bài luyện tập

  1. Hiđro hoá 36 gam glucozơ (Ni, t°) với hiệu suất 75%. Tính khối lượng sobitol thu được.
    Đáp án: n glucozơ = 0,2 mol; n sobitol = 0,2 × 0,75 = 0,15 mol; m = 0,15 × 182 = 27,3 gam.
  2. Muốn điều chế 9,1 gam sobitol từ glucozơ với hiệu suất 90% thì cần bao nhiêu gam glucozơ?
    Đáp án: n sobitol = 0,05 mol; n glucozơ = 0,05 : 0,9 ≈ 0,0556 mol; m = 0,0556 × 180 = 10 gam.
  3. Thể tích H2 (đktc) đã phản ứng trong bài ở đầu trang là bao nhiêu?
    Đáp án: n H2 phản ứng = n sobitol = 0,01 mol; V = 0,01 × 22,4 = 0,224 lít.

Ghi nhớ

  • Glucozơ + H2 (Ni, t°) → sobitol; chứng tỏ glucozơ có nhóm –CHO.
  • Tỉ lệ mol 1 : 1; M glucozơ = 180, M sobitol = 182.
  • Tính lượng chất đầu khi có hiệu suất: chia cho H.

Câu hỏi thường gặp

Khử glucozơ bằng H2 thu được sản phẩm gì?

Thu được sobitol (C6H14O6), một ancol 6 chức. Phản ứng xảy ra khi đun nóng với xúc tác Ni, nhóm –CHO của glucozơ bị khử thành –CH2OH.

Để tạo 1,82 gam sobitol với hiệu suất 80% cần bao nhiêu gam glucozơ?

Cần 2,25 gam glucozơ. Tính: n sobitol = 0,01 mol, n glucozơ = 0,01 : 0,8 = 0,0125 mol, m = 0,0125 × 180 = 2,25 gam.

Vì sao hiệu suất 80% lại phải chia mà không nhân?

Vì hỏi lượng chất đầu để thu được một lượng sản phẩm cho trước. Do chỉ 80% chất đầu chuyển hoá thành sản phẩm nên cần lấy nhiều hơn lượng lí thuyết.

Phản ứng khử glucozơ bằng H2 chứng minh điều gì?

Chứng minh phân tử glucozơ có nhóm chức anđehit (–CHO), vì nhóm này cộng H2 tạo ancol bậc nhất.

Bài học liên quan