C6H12O6 → C2H5OH + CO2

C6H12O6 → C2H5OH + CO2

C6H12O6 → C2H5OH + CO2 - Phương trình hóa học điều chế rượu etylic từ glucozơ trong điều kiện thích hợp Bài viết này giúp bạn hiểu về quá trình phản ứng, các điều kiện và phương pháp điều chế rượu etylic Cung cấp bài tập vận dụng và hướng dẫn lời giải Mở rộng kiến thức về tính chất vật lý, cấu tạo phân tử và tính chất hóa học của glucozơ

1. Phương trình phản ứng Glucozo ra Ancol etylic:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

2. Phân tích phản ứng hóa học Glucozo ra Ancol etylic:

2.1. Điều kiện phản ứng Lên men glucozo:

‐ Nhiệt độ: 30-35⁰C

‐ Xúc tác: Emzim

2.2. Một số phương pháp điều chế rượu etylic:

‐ Phương Pháp 1: Kết hợp tinh bột với đường hoặc rượu etylic. Nhiệt độ: 30 – 35°C Xúc tác: enzim

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

‐ Phương pháp 2: Cho etylen cộng hợp với nước có axit làm xúc tác.

CH2 = CH2+ H2O → C2H5OH

Lưu ý: Các chất hữu cơ, có phân tử chứa nhóm OH, có công thức chung CnH2n+1OH được gọi là ancol no đơn chức hoặc ankanol, cũng có tính chất tương tự như rượu etylen.

3. Bài tập vận dụng liên quan:

Câu 1: Để sản xuất glucozo trong công nghiệp, người ta sử dụng phương pháp nào sau đây?

A. Đi từ tinh bột bằng phản ứng thủy phân.

B. Lấy từ nguồn mật ong rừng có trong tự nhiên.

C. Từ một số loại quả chín chứa nhiều glucozo.

D. Đường saccarozơ có thể được chuyển đổi thành các chất khác thông qua phản ứng thủy phân.

Câu 2: Khi hòa 50 ml dung dịch glucozơ chưa xác định nồng độ vào dung dịch NH3 kết hợp với một lượng dư AgNO3, ta thu được 1,0 gam Ag tạo thành kết tủa. Nồng độ mol/l của dung dịch glucozơ đã sử dụng là:

A. 0,2M

B. 0,01M.

C. 0,10.

D. 0,02M.

Câu 3: Xenlulozo trinitrat được tạo ra bằng cách phản ứng giữa axit nitric và xenlulozo. Tỉ lệ hiệu suất là 60% tính theo xenlulozo. Nếu sử dụng 1 tấn xenlulozo, khối lượng xenlulozo trinitrat được tạo ra là 1,485 tấn.

B. 1,10 tấn.

C. 1,835 tấn.

D. 0,55 tấn

Câu 4: Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Glucozo tác dụng được với nước Brom.

B. Khi glucozo tác dụng với CH3COOH (dư) cho este 5 chức.

C. Glucozo tồn tại ở dạng mạch hở và mạch vòng.

D. Ở dạng mạch hở, glucozo có 5 nhóm OH liền nhau.

Câu 5: Trong chế tạo ruột phích, người ta thường dùng phương pháp nào sau đây?

A. Cho axetilen tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3.

B. Cho anđehit fomic tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3.

C. Cho axit fomic tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3.

Bài tập: Tác dụng giữa glucozơ và dung dịch AgNO3/NH3.

Câu 6: Giả sử chúng ta có 360 gam glucozơ bằng men tạo thành ancol etylic. Sau đó, khi đưa khí sinh ra vào dung dịch nước vôi trong dư, chúng ta thu được m gam kết tủa. Biết rằng hiệu suất của quá trình tạo men đạt 80%. Vậy giá trị của m là

A. 200 gam

B. 320 gam

C. 400 gam

D. 160 gam

B. 22

C. 24

D. 26

B. 13,5

C. 15,0.

D. 30,0.

Câu 8: Lên men hoàn toàn 250 gam dung dịch glucozo 4,5 % thu được rượu etylic. Nồng độ % của rượu etylic trong dung dịch thu được là

A. 4,6%

B. 2,3%

C. 4,5%

D. 2,35%

Câu 9: Ứng dụng nào không phải của glucozo?

A. Làm thực phẩm dinh dưỡng và thuốc tăng lực.

B. Tráng gương, Tráng phích.

C. Nguyên liệu sản xuất rượu etylic.

D. Nguyên liệu sản xuất nhựa PE.

Câu 10: Có 4 dung dịch: kali clorua, rượu etylic (C2H5OH), axit axetic (CH3COOH), natri sunfat đều có nồng độ 0,1 mol/l. Sắp xếp thứ tự tăng dần về khả năng dẫn điện của các dung dịch đó là:

A. KCl < C2H5OH < CH3COOH < Na2SO4

B. C2H5OH < CH3COOH < KCl < K2SO4

C. C2H5OH < CH3COOH < Na2SO4 < KCl

D. CH3COOH < KCl < C2H5OH < Na2SO4

Câu 11: Phương Pháp điều chế ancol etylic từ chất nào sau đây là phương pháp sinh hóa?

A. Anđehit axetic.

B. Etylclorua.

C. Tinh bột.

D. Etilen.

Câu 12: Dãy gồm tất cả các chất đều có khả năng tác dụng được với rượu etylic là

A. KOH, Na, CH3COOH, O2.

B. Na, C2H4, CH3COOH, O2.

C. Na, K, CH3COOH, O2.

D. Ca(OH)2, K, CH3COOH, O2.

Câu 13: Dãy các chất đều phản ứng với Cu(OH)2 là

A. saccarozo, mantozo, glixerol, ancol etylic.

B. saccarozo, mantozo, glixerol, axit axetic.

C. sacarozo, mantozo, natri axetat, anđehitfomic.

D. saccarozo, mantozo, glucozo, ancol etylic.

4. Hướng dẫn lời giải:

Câu 1:

Để sản xuất glucozo trong công nghiệp, người ta thường sử dụng phương pháp thủy phân tinh bột.

Câu 2:

Đáp án: C. 0,10M.

nAg = 1,08/108 = 0,01 (mol)

C6H12O6 → 2Ag

0,02 (mol) ← 0,01 (mol)

Vì n(C6H12O6) = 1/2nAg = 1/2.0,01 = 0,005 (mol)

⇒CM(C6H12O6) = 0,005/0,05 = 0,1M

Câu 3:

Đáp án: B. 1,10 tấn.

[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 xt,t⁰,p>  [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O

nxenlulozo = nXenlulozo trinitrat

=> mXenlulozo trinitrat= (1.0,6.297)/162 = 1,1 tấn

Câu 4:

Đáp án: B. Khi glucozo tác dụng với CH3COOH (dư) cho este 5 chức.

Câu 5:

Đáp án: D. Cho glucozo tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3.

C6H12O6 + 8AgNO3 + 4NH3 → 8Ag + 6CO2+ 6NH4NO3

Câu 6:

Đáp án: B. 320 gam

Ta có:

Glu = 360:180 = 2 (mol)

Vì H = 80% nên số mol Glu thực tế tham gia phản ứng là: nGlu = 2. 80%:100% = 1,6 (mol)

C6H12O6 → 2CO2 →2CaCO3

1,6 → 3,2 (mol)

mCaCO3 = 3,2.100 = 320 (g)

Câu 7:

Đáp án: D. 30,0.

Phương trình hóa học:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

Ta có: mdd giảm = mCaCO3 kết tủa – mCO2

mCO2 = 20 – 6,8 = 13,2 gam

nCO2 = 0,3 mol

mglucozo = (0,3.180.100)/2.90 = 30 g

Câu 8:

Đáp án: D. 2,35%

Phương trình hóa học:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

Ta có: mglucozo= 250.4,5/100 = 11,25 gam => nglucozo = 0,0625 mol

nC2H5OH = 2nglucozo = 0,125 mol => mC2H5OH = 5,75 gam

mdung dich rượu = mdung dịch glucozo – mCO2 = 250 – 0,125.44 = 244,5 gam

=> %mC2H5OH = 5,75/244,5 .100% = 2,35%

Câu 9:

Đáp án: D. Nguyên liệu sản xuất nhựa PE.

Câu 10:

Đáp án: B. C2H5OH < CH3COOH < KCl < K2SO4

C2H5OH tan trong nước nhưng không phân li ra ion → không có khả năng dẫn điện.

CH3COOH lag chất điện li yếu →  dẫn điện yếu hơn so với 2 muối.

Cùng nồng độ 0,1 mol/l thì: KCl → K+ +Cl− ; Na2SO4 → 2Na+ + SO42−

Na2SO4 phân li ra nhiều ion hơn nên dẫn điện mạnh hơn NaCl.

=> C2H5OH < CH3COOH < NaCl < K2SO4

Câu 11:

Đáp án: C. Tinh bột

từ men rượu sử dụng men vi sinh vật trên tinh bột là phương pháp sinh hóa.

(C6H10O5)n + nH2O ⇔ nC6H12O6 (Glucozo)

C6H12O6 ⇔ 2C2H5OH + 2CO2

Câu 13:

Đáp án: C. Na, K, CH3COOH, O2.

Dãy gồm tất cả các chất đều có khả năng tác dụng được với rượu etylic là: Na, K, CH3COOH, O2.

2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2↑

2C2H5OH + 2K → 2C2H5OK + H2↑

C2H5OH + CH3COOH ⇆ CH3COOC2H5+ H2O

C2H5OH + 3O2 → 2CO2+ 3H2O

Câu 13:

Đáp án: B. saccarozo, mantozo, glixerol, axit axetic.

Dãy A loại vì có ancol etylic.

Dãy B thỏa mãn.

Dãy C loại vì natri axetat.

Dãy D loại vì có ancol Etylic.

5. Mở rộng kiến thức về glucozơ:

5.1. Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên:

‐ Glucozơ là một chất rắn kết tinh không màu, có khả năng tan chảy trong nước và có hương vị ngọt nhẹ, tuy nhiên không ngọt như đường mía.

- Glucozơ có mặt ở hầu hết các phần của cây như lá, hoa, rễ,... và đặc biệt là trong quả chín. Nó đặc biệt phổ biến trong nho chín, đây là lý do tại sao nó được gọi là đường nho.

- Mật ong có chứa nhiều glucôzơ (khoảng 30%). Glucozơ cũng có mặt ở con người và động vật. Có một lượng nhỏ glucôzơ có trong máu người, gần như không thay đổi (khoảng 0,1%).

5.2. Cấu tạo phân tử:

Công thức phân tử của glucozơ là C6H12O6. Để xác định công thức cấu tạo nhân của glucozơ, chúng ta dựa vào các thí nghiệm sau:

– Glucozơ phản ứng tráng bạc và nước brom, tạo thành axit gluconic. Điều này chứng tỏ phân tử glucozơ có nhóm CH = O.

- Glucozơ phản ứng với Cu(OH)2 để tạo ra một dung dịch màu xanh lam, cho thấy rằng có nhiều nhóm OH ở các vị trí liền kề của các nhóm - phân tử glucose.

- Glucozơ tạo ra một este chứa 5 gốc CH3COO, vì vậy trong phân tử có tồn tại 5 nhóm OH.

- Glucozơ biến đổi hoàn toàn thành hexan. Do đó, hexan được tạo thành từ 6 nguyên tử C trong một phân tử glucose, hình thành một chuỗi không phân nhánh. ⇒Glucozơ là một hợp chất tạp chức có cấu trúc dạng mạch hở, gồm anđehit và 5 chức ancol. Cấu trúc của mạch hở như sau: CH2OH–CHOH–CHOH–CHOH–CHOH–CH=O

Hoặc viết gọn là: CH2OH[CHOH]4CHO

– Trong thực tế, glucozơ tồn tại chủ yếu ở hai dạng mạch vòng: α – glucozơ và β – glucozơ.

5.3. Tính chất hóa học:

Glucozơ có tính chất của một anđehit đơn chức và một ancol đa chức (polyancol).

Tính chất của ancol đa chức 

a) Phản ứng với Cu(OH)2

Ở nhiệt độ thường, dung dịch glucozơ hòa tan được Cu(OH)2 tạo dung dịch phức đồng – glucozơ có màu xanh lam:

2C6H12O6 + Cu(OH)2 → (C6H11O6)2Cu + 2H2O

phức đồng – glucozơ

Phản ứng này chứng minh glucozo có nhiều nhóm OH ở vị trí liền kề nhau.

b) Phản ứng tạo este

Glucozơ có khả năng tạo ra một este chứa 5 gốc axit axetic trong phân tử khi tham gia phản ứng với anhiđrit axetic, với sự hiện diện của piriđin.

CH2OH(CHOH)4CHO + 5(CH3CO)2O → CH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO + 5CH3COOH

Phản ứng này dùng để chứng minh trong phân tử glucozo có 5 nhóm OH.

Tính chất của anđehit

a) Oxi hóa glucozơ bằng dung dịch AgNO3/ NH3 (phản ứng tráng bạc).

Dung dịch AgNO3 trong NH3 có thể oxi hóa glucozo tạo thành muối amoni gluconat và bạc kim loại:

HOCH2[CHOH]4CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O to → HOCH2[CHOH]4COONH4 + 2Ag↓ + 2NH4NO3

b) Oxi hóa glucozơ bằng Cu(OH)2

Trong môi trường kiềm, glucozơ bị oxi hoá thành muối natri gluconat, đồng(I) oxit và nước.

Chú ý: glucozo có thể làm mất màu dung dịch Brom.

CH2OH[CHOH]4CHO + Br2+ H2O → CH2OH[CHOH]4COOH+ 2HBr

c) Khử glucozo bằng khí hidro

Khi dẫn khí hidro vào dung dịch glucozơ đun nóng (xúc tác Ni), thu được một poliancol có tên là sobitol:

CH2OH[CHOH]4CHO + H2

Ni,to−−→ CH2OH[CHOH]4CH2OH

Sobitol

Phản ứng Lên men 

Khi có enzim xúc tác, glucozo trong dung dịch bị lên men cho ancol etylic và khí cacbonic :

C6H12O6 enzim, 30-35⁰C> 2C2H5OH + 2CO2↑