Trả lời nhanh
Tinh bột, xenlulozơ, saccarozơ và mantozơ đều có khả năng tham gia phản ứng thủy phân. Cả bốn chất đều là cacbohiđrat phức tạp (đisaccarit hoặc polisaccarit), khi đun nóng với axit loãng thì liên kết glicozit bị cắt, tạo ra monosaccarit như glucozơ hoặc fructozơ. Các phản ứng tráng gương, hòa tan Cu(OH)2, trùng ngưng không xảy ra với cả bốn chất.
Vì sao cả bốn chất đều thủy phân được?
Điểm chung của bốn chất là phân tử được tạo từ các gốc monosaccarit nối với nhau bằng liên kết glicozit (C–O–C). Khi có axit (H+) hoặc enzim và đun nóng, nước tấn công vào liên kết này và tách phân tử ra thành các đơn vị nhỏ hơn.
- Saccarozơ → 1 glucozơ + 1 fructozơ.
- Mantozơ → 2 glucozơ.
- Tinh bột → nhiều glucozơ (gốc α-glucozơ).
- Xenlulozơ → nhiều glucozơ (gốc β-glucozơ), cần điều kiện mạnh hơn (axit đậm đặc hơn, đun lâu).
Các phương trình thủy phân
- C12H22O11 (saccarozơ) + H2O → C6H12O6 (glucozơ) + C6H12O6 (fructozơ) (xúc tác H+, t°)
- C12H22O11 (mantozơ) + H2O → 2C6H12O6 (glucozơ) (xúc tác H+, t°)
- (C6H10O5)n (tinh bột) + nH2O → nC6H12O6 (xúc tác H+ hoặc enzim, t°)
- (C6H10O5)n (xenlulozơ) + nH2O → nC6H12O6 (xúc tác H+, t°)
Các phản ứng này không có hiện tượng màu hay kết tủa đặc trưng. Muốn biết đã thủy phân xong, ta trung hòa axit rồi thử sản phẩm bằng AgNO3/NH3: có kết tủa Ag là đã sinh glucozơ.
Loại trừ các phản ứng còn lại
Đề dạng này thường đưa ba “bẫy” là tráng gương, hòa tan Cu(OH)2 và trùng ngưng. Hãy đối chiếu bảng sau:
| Chất | Thủy phân | Tráng gương | Hòa tan Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường |
|---|---|---|---|
| Tinh bột | Có | Không | Không |
| Xenlulozơ | Có | Không | Không |
| Saccarozơ | Có | Không | Có |
| Mantozơ | Có | Có | Có |
- Tráng gương: chỉ chất có nhóm –CHO tự do (hoặc dạng mở vòng được) mới có phản ứng. Mantozơ còn một nhóm OH hemiaxetal tự do nên tráng gương; saccarozơ không có, tinh bột và xenlulozơ không đáng kể.
- Hòa tan Cu(OH)2: cần nhiều nhóm OH liền kề. Saccarozơ và mantozơ cho dung dịch xanh lam, còn tinh bột và xenlulozơ thì không (xenlulozơ chỉ tan trong nước Svayde, một thuốc thử khác).
- Trùng ngưng: cần phân tử có hai nhóm chức phản ứng với nhau để tạo polime kèm tách nước (như amino axit). Bốn chất trên không tham gia loại phản ứng này.
Mẹo nhớ và lỗi hay gặp
- Mẹo: “Đi–poli là thủy phân” – đisaccarit và polisaccarit đều thủy phân; monosaccarit (glucozơ, fructozơ) thì không.
- Lỗi hay gặp: nhầm saccarozơ có tráng gương vì nó có vị ngọt giống glucozơ. Thực tế chỉ sau khi thủy phân mới có tráng gương.
- Lỗi hay gặp: cho rằng tinh bột hòa tan Cu(OH)2. Tinh bột chỉ có phản ứng màu xanh tím với iot.
Bài luyện tập
- Thủy phân hoàn toàn 324 gam tinh bột (hiệu suất 100%). Tính khối lượng glucozơ thu được.
Đáp án: n = 324 : 162 = 2 mol gốc C6H10O5 → 2 mol glucozơ → 2 × 180 = 360 gam. - Thủy phân hoàn toàn 34,2 gam mantozơ. Tính số mol glucozơ.
Đáp án: n mantozơ = 34,2 : 342 = 0,1 mol → 0,2 mol glucozơ. - Dùng một thuốc thử để phân biệt dung dịch saccarozơ và dung dịch mantozơ.
Đáp án: dùng AgNO3/NH3, đun nhẹ; mantozơ cho kết tủa Ag, saccarozơ không.
Câu hỏi thường gặp
Tinh bột, xenlulozơ, saccarozơ, mantozơ đều tham gia phản ứng nào?
Cả bốn chất đều tham gia phản ứng thủy phân trong môi trường axit khi đun nóng, tạo ra glucozơ (và fructozơ đối với saccarozơ).
Chất nào trong bốn chất trên tham gia phản ứng tráng gương?
Chỉ mantozơ, vì phân tử còn nhóm OH hemiaxetal tự do nên mở vòng tạo nhóm –CHO. Tinh bột, xenlulozơ và saccarozơ không tráng gương.
Saccarozơ thủy phân tạo ra sản phẩm gì?
Saccarozơ thủy phân tạo glucozơ và fructozơ với tỉ lệ mol 1 : 1, xúc tác H+ và đun nóng.
Xenlulozơ có hòa tan được Cu(OH)2 không?
Không. Xenlulozơ không tan trong Cu(OH)2 thông thường mà chỉ tan trong dung dịch [Cu(NH3)4](OH)2 gọi là nước Svayde.