Phản ứng lên men rượu hay C6H12O6 ra C2H5OH thuộc loại phản ứng lên men đã được cân bằng chính xác và chi tiết nhất. Bên cạnh đó là một số bài tập có liên quan về C6H12O6 có lời giải, mời các bạn đón xem:
C6H12O6 2CO2 + 2C2H5OH
1. Phương trình hoá học của phản ứng C6H12O6 ra C2H5OH
C6H12O6 →enzim,30−35oC 2C2H5OH + 2CO2↑
Phản ứng này còn được gọi với tên phản ứng lên men rượu.
2. Điều kiện của phản ứng lên men rượu
- Xúc tác enzim;
- Nhiệt độ: 30 - 35oC;
- Lên men kị khí.
3. Mở rộng kiến thức về glucozơ
3.1. Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên
- Glucozơ là chất rắn, tinh thể không màu, dễ tan trong nước, có vị ngọt nhưng không ngọt bằng đường mía.
- Glucozơ có trong hầu hết các bộ phận của cây như lá, hoa, rễ,... và nhất là trong quả chín. Đặc biệt glucozơ có nhiều trong quả nho chín nên còn được gọi là đường nho.
- Trong mật ong có nhiều glucozơ (khoảng 30%). Glucozơ cũng có trong cơ thể người và động vật. Trong máu người có một lượng nhỏ glucozơ, hầu như không đổi (khoảng 0,1 %).
3.2. Cấu tạo phân tử
Glucozơ có công thức phân tử là C6H12O6. Để xác định cấu tạo của glucozơ người ta căn cứ vào các thí nghiệm sau:
- Glucozơ có phản ứng tráng bạc, khi tác dụng với nước brom tạo thành axit gluconic, chứng tỏ trong phân tử có nhóm CH=O.- Glucozơ tác dụng với Cu(OH)2 tạo thành dung dịch màu xanh lam, chứng tỏ phân tử glucozơ có nhiều nhóm OH ở vị trí kề nhau.- Glucozơ tạo este chứa 5 gốc CH3COO, vậy trong phân tử có 5 nhóm OH.
- Khử hoàn toàn glucozơ thì thu được hexan. Vậy 6 nguyên tử C của phân tử glucozơ tạo thành một mạch không nhánh.⇒Glucozơ là hợp chất tạp chức, ở dạng mạch hở phân tử có cấu tạo của anđehit và ancol 5 chức. Công thức cấu tạo dạng 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.
3.3. Tính chất hóa học
Glucozơ có các tính chất của anđehit đơn chức và ancol đa chức (poli ancol).
*Tính chất của ancol đa chức
a. Tác dụng với Cu(OH)2
Ở nhiệt độ thường, dung dịch glucozơ hòa tan Cu(OH)2 cho dung dịch phức đồng- glucozơ có màu xanh lam:
2C6H12O6 + Cu(OH)2 → (C6H11O6)2Cu + 2H2O
phức đồng - glucozơ
→ Phản ứng này chứng minh glucozơ có nhiều nhóm OH ở vị trí kề nhau.
b. Phản ứng tạo este
- Glucozơ có thể tạo este chứa 5 gốc axit axetic trong phân tử khi tham gia phản ứng với anhiđrit axetic, có mặt piriđin.
CH2OH(CHOH)4CHO + 5(CH3CO)2O → CH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO + 5CH3COOH
→ Phản ứng này dùng để chứng minh trong phân tử glucozơ 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 glucozơ 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, Cu(OH)2 oxi hoá glucozơ tạo thành muối natri gluconat, đồng(I) oxit và nước.
CH2OH[CHOH]4CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH →to CH2OH[CHOH]4COONa + Cu2O (↓ đỏ gạch) + 3H2O
- Chú ý: Glucozơ có thể làm mất màu dung dịch brom:
CH2OH[CHOH]4CHO + Br2+ H2O → CH2OH[CHOH]4COOH+ 2HBr
c. Khử glucozơ bằng hiđro
- Khi dẫn khí hiđro 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, glucozơ trong dung dịch bị lên men cho ancol etylic và khí cacbonic :
C6H12O6 →enzim,30−35oC 2C2H5OH + 2CO2↑
3.4. Điều chế, ứng dụng
a. Điều chế
Trong công nghiệp, glucozơ được điều chế bằng cách thủy phân tinh bột với xúc tác là HCl loãng hoặc enzim.
(C6H10O5)n + nH2O →to,H+ nC6H12O6
Ngoài ra cũng thủy phân xenlulozơ (trong vỏ bào, mùn cưa, … nhờ xúc tác HCl đặc) thành glucozơ để làm nguyên liệu sản xuất ancol etylic.
b. Ứngdụng
- Glucozơ là chất dinh dưỡng và được dùng làm thuốc tăng lực cho người già, trẻ em và người ốm.
- Trong công nghiệp. glucozơ được chuyển hóa từ saccarozơ để tráng gương, tráng ruột phích và là sản phẩm trung gian trong sản xuất ancol etylic từ các nguyên liệu có tinh bột và xenlulozơ.
4. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1: Lên men dung dịch chứa 300 gam glucozơ thu được 92 gam ancol etylic.
Hiệu suất quá trình lên men tạo thành ancol etylic là
A. 54%.
B. 40%.
C. 80%.
D. 60%.
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
C6H12O6→len men2C2H5OH+2CO2180 92300 gam →4603 gamH=924603.100%=60%
Câu 2: Lên men glucozơ thành ancol etylic. Toàn bộ khí CO2 sinh ra trong quá trình này được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)2 dư tạo ra 50 gam kết tủa, biết hiệu suất quá trình lên men đạt 80%. Vậy khối lượng glucozơ cần dùng là
A. 45,00 gam.
B. 36,00 gam.
C. 56,25 gam.
D. 112,50 gam.
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
C6H12O6 →30−350Cenzim 2C2H5OH + 2CO2
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
n↓=nCaCO3=50100=0,5 mol
→nC6H12O6=12nCaCO3=0,25 mol→mC6H12O6=0,25.180=45g
Hiệu suất phản ứng là 80% → mC6H12O6cần dùng=45.10080=56,25 g
Câu 3: Lên men m kg glucozơ chứa trong nước quả nho được 100 lít rượu vang 100. Biết hiệu suất của phản ứng lên men là 95%, ancol etylic nguyên chất có khối lượng riêng là 0,8g/ml. Giả thiết rằng trong nước quả nho chỉ có đường glucozơ. Giá trị m gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 17,0
B. 17,5
C. 16,5
D. 15,0
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Vruou=100.0,1=10 lít→mruou=10.103.0,8=8 kg→nruou=423.103 mol
C6H12O6→len men2C2H5OH+2CO2223.103 ← 423.103
→mglucozo=180.223.103.10095=16,47 .103 gam→mglucozo=16,47 kg
Câu 4:Từ 81 gam tinh bột, bằng phương pháp lên men rượu, thu được a gam etanol (hiệu suất 80%). Oxi hóa 0,1a gam etanol bằng phương pháp lên men giấm với hiệu suất H% thu được hỗn hợp X. Để trung hòa hỗn hợp X cần vừa đủ 60 ml dung dịch NaOH 1M. Giá trị của H là
A. 80
B. 75
C. 45
D. 60
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
C6H12O6 →len men 2C2H5OH + 2CO2
C2H5OH + O2 →len menCH3COOH +H2O
CH3COOH + NaOH →toCH3COONa + H2O
nC6H10O5=0,5 mol→H=80%nC2H5OH=0,5.0,8.2=0,8 mol
Tính trong 0,1 a gam etanol
nC2H5OH=0,08 mol;nCH3COOH=nNaOH=0,06 mol→H=0,060,08.100%=75%.
Câu 5: Glucozơ lên men thành ancol etylic theo phương trình phản ứng sau:
C6H12O6→men,30−35°2C2H5OH+2CO2
Để thu được 92 gam C2H5OH cần dùng m gam glucozơ. Biết hiệu suất của quá trình lên men là 60%. Giá trị của m là
A. 360
B. 300
C. 108
D. 270
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
C6H12O6→2C2H5OH+2CO2
nC2H5OH=2 mol⇒nglucozo=1 mol
Khối lượng glucozơ tính theo lí thuyết là mglucozơ = 1.180 = 180 gam
Do hiệu suất phản ứng 60% → khối lượng thực mà glucozơ cần dùng là : 180.10060=300g
Câu 6: Trong điều kiện thích hợp glucozơ lên men tạo thành khí CO2 và
A. HCOOH
B. CH3CHO
C. CH3COOH
D. C2H5OH
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
C6H12O6 →len men2CO2 + 2C2H5OH
Câu 7: Cho lên men 45 gam glucozơ để điều chế ancol etylic, hiệu suất phản ứng 80%, thu được V lít CO2 (đktc). Giá trị của V là
A. 4,48
B. 11,20
C. 8,96
D. 5,60
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
C6H12O6 →len men2CO2 + 2C2H5OH
nglucozơ = 0,25 mol
⇒nCO2=0,25.2.80%=0,4 mol
⇒VCO2=8,96lít
Câu 8: Cho 360 gam glucozơ lên men thành ancol etylic, toàn bộ khí CO2 sinh ra hấp thụ vào dung dịch NaOH dư, thu được 318 gam muối khan. Hiệu suất phản ứng lên men là
A. 50,00%
B. 62,50%
C. 75,00%
D. 80,00%
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
C6H12O6 →len men2CO2 + 2C2H5OH
nglucozơ ban đầu = 2 mol
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
nNa2CO3=318106=3 mol⇒nCO2=3 mol
Số mol glucozơ tính theo phương trình là nCO22=1,5 mol
⇒H=1,52.100%=75%
Câu 9:Ứng dụng nào sau đây không phải của glucozơ?
A. Sản xuất rượu etylic
B. Tráng gương, tráng ruột phích
C. Nhiên liệu cho động cơ đốt trong
D. Thuốc tăng lực trong y tế
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Ứng dụng của glucozơ: tráng gương, tráng ruột phích, sản xuất rượu etylic, thuốc tăng lực trong y tế,…
Câu 10: Phản ứng nào không thể hiện tính khử của glucozơ?
A. Phản ứng tráng gương glucozơ.
B. Cho glucozơ cộng H2 (Ni, t0).
C. Cho glucozơ cháy hoàn toàn trong oxi dư.
D. Cho glucozơ tác dụng với nước brôm.
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
Phản ứng cộng H2 (Ni,t0) của glucozơ là phản ứng thể hiện tính oxi hóa của glucozơ → phản ứng này sinh ra sobitol.
Câu 11: Khi bị ốm, mất sức hoặc sau các ca phẫu thuật, nhiều người bệnh thường được truyền dịch “đạm” để cơ thể sớm hồi phục. Chất trong dịch truyền có tác dụng trên là
A. glucozơ.
B. saccarozơ.
C. amino axit.
D. amin.
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
Chất trong dịch truyền là glucozơ.
Câu 12: Chất nào sau đây chiếm khoảng 30% trong mật ong?
A. saccarozơ
B. fructozơ
C. glucozơ
D. mantozơ
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Trong mật ong thì glucozơ chiếm khoảng 30%.
Xem thêm các phương trình hóa học hay khác:
- 2C6H12O6 + Cu(OH)2 → (C6H11O6)2Cu + 2H2O
- CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH2OH(CHOH)4COONa + Cu2O + 3H2O
- CH2OH(CHOH)4CHO + 5(CH3CO)2O → CH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO + 5CH3COOH
- OHCH2(CHOH)4CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O OHCH2(CHOH)4COONH4 + 2Ag + 2NH4NO3
- OHCH2(CHOH)4CHO + H2 OHCH2(CHOH)4CH2OH
- OHCH2(CHOH)4CHO + Br2 + H2O → OHCH2(CHOH)4COOH + 2HBr