Giải Hóa học 12 trang 25

⚠️ Lưu ý: Hai trang trong ảnh là trang 23 – 24 của SGK. Nội dung gồm phần Tính chất hoá học của glucose và fructose (tiếp theo) và phần Trạng thái tự nhiên – Ứng dụng.

---

🔍 Kiến thức cần nhớ

1. Phản ứng oxi hoá nhóm –CHO của glucose

Glucose có nhóm aldehyde nên có thể bị oxi hoá bởi:

• Cu(OH)₂/OH⁻, t° → tạo kết tủa đỏ gạch Cu₂O
• Thuốc thử Tollens [Ag(NH₃)₂]OH, t° → tạo lớp Ag bám trên thành ống nghiệm (phản ứng tráng bạc)
• Nước bromine (Br₂/H₂O) → làm mất màu nước bromine

2. Phản ứng của fructose

Trong môi trường kiềm, fructose chuyển hoá thuận nghịch thành glucose nên cũng phản ứng được với thuốc thử Tollens và Cu(OH)₂/OH⁻ (đun nóng). Nhưng fructose KHÔNG làm mất màu nước bromine (vì nước bromine không tạo môi trường kiềm).

💡 Mẹo nhớ: Phân biệt glucose và fructose bằng nước bromine: - Glucose: làm mất màu Br₂ - Fructose: không làm mất màu Br₂

3. Tính chất nhóm –OH hemiacetal

Ở dạng mạch vòng, –OH hemiacetal của glucose tác dụng với methanol (xúc tác HCl khan) tạo methyl glucoside.

4. Phản ứng lên men của glucose

• C₆H₁₂O₆ —enzyme→ 2C₂H₅OH + 2CO₂ (lên men rượu)
• C₆H₁₂O₆ —enzyme→ 2CH₃CH(OH)COOH (lên men lactic)

---

⚙️ Bài tập

Hoạt động thí nghiệm (mục 2 và 3 – trang 23)

Đề bài: Quan sát và mô tả hiện tượng xảy ra trong mỗi ống nghiệm, giải thích và viết phương trình hoá học.

Thí nghiệm 2 — Phản ứng của glucose với thuốc thử Tollens

Hiện tượng: Sau khi ngâm ống nghiệm vào cốc nước nóng vài phút, xuất hiện một lớp bạc kim loại sáng bóng bám trên thành ống nghiệm (phản ứng tráng bạc).

Giải thích: Nhóm –CHO trong phân tử glucose đã khử ion Ag⁺ trong phức [Ag(NH₃)₂]⁺ thành kim loại Ag, đồng thời nhóm –CHO bị oxi hoá thành nhóm –COONH₄.

Phương trình hoá học:

CH₂OH[CHOH]₄CH=O + 2[Ag(NH₃)₂]OH —t°→ CH₂OH[CHOH]₄COONH₄ + 2Ag↓ + 3NH₃ + H₂O

Thí nghiệm 3 — Phản ứng của glucose với nước bromine

Hiện tượng: Dung dịch nước bromine bị mất màu (nhạt màu vàng nâu rồi không màu).

Giải thích: Nhóm –CHO của glucose bị nước bromine oxi hoá thành nhóm –COOH (gluconic acid), đồng thời Br₂ bị khử thành HBr không màu.

Phương trình hoá học:

CH₂OH[CHOH]₄CH=O + Br₂ + H₂O ⟶ CH₂OH[CHOH]₄COOH + 2HBr

⚠️ Lưu ý thi: Đây là phản ứng dùng để phân biệt glucose với fructose vì fructose không phản ứng với nước bromine (do không có nhóm –CHO và không có môi trường kiềm để chuyển hoá thành glucose).

---

Câu 1 (trang 23)

Đề bài: Viết phương trình hoá học minh hoạ phản ứng của fructose với thuốc thử Tollens và Cu(OH)₂ (trong môi trường kiềm, đun nóng).

Cách 1 — Viết phương trình tổng quát

Công thức cấu tạo mạch hở của fructose: HOCH₂[CHOH]₃–CO–CH₂OH

Trong môi trường kiềm, fructose chuyển hoá thuận nghịch thành glucose, sau đó nhóm –CHO của glucose bị oxi hoá. Sản phẩm thu được là muối của gluconic acid.

a) Với thuốc thử Tollens:

HOCH₂[CHOH]₃COCH₂OH + 2[Ag(NH₃)₂]OH —t°→ CH₂OH[CHOH]₄COONH₄ + 2Ag↓ + 3NH₃ + H₂O

b) Với Cu(OH)₂ trong môi trường kiềm (NaOH), đun nóng:

HOCH₂[CHOH]₃COCH₂OH + 2Cu(OH)₂ + NaOH —t°→ CH₂OH[CHOH]₄COONa + Cu₂O↓ (đỏ gạch) + 3H₂O

Cách 2 — Viết theo hai giai đoạn

Giai đoạn 1: Trong môi trường kiềm, fructose chuyển hoá thành glucose

Fructose ⇌ Glucose (trong môi trường OH⁻)

Giai đoạn 2: Glucose tác dụng với thuốc thử

• Với Tollens:

CH₂OH[CHOH]₄CH=O + 2[Ag(NH₃)₂]OH —t°→ CH₂OH[CHOH]₄COONH₄ + 2Ag↓ + 3NH₃ + H₂O

• Với Cu(OH)₂/NaOH:

CH₂OH[CHOH]₄CH=O + 2Cu(OH)₂ + NaOH —t°→ CH₂OH[CHOH]₄COONa + Cu₂O↓ + 3H₂O

💡 Mẹo nhớ: Mặc dù fructose là ketose (không có nhóm –CHO trực tiếp) nhưng vẫn tham gia phản ứng tráng bạc và phản ứng với Cu(OH)₂/OH⁻ vì xảy ra trong môi trường kiềm → xảy ra sự chuyển hoá fructose ⇌ glucose.

⚠️ Lưu ý thi: Cả hai phản ứng trên đều đun nóng. Sản phẩm hữu cơ thu được giống hệt sản phẩm khi cho glucose phản ứng (vì cuối cùng đều cho muối gluconate).

---

Câu 2 (trang 24)

Đề bài: Cho biết các ứng dụng của glucose trong sơ đồ trên dựa trên tính chất nào của chất này.

Cách 1 — Phân tích từng ứng dụng

Cách 2 — Trình bày theo từng tính chất

(1) Tính chất vật lí (chất rắn, dễ tan trong nước, có vị ngọt):

• Dùng làm thực phẩm và đồ uống
• Dùng pha chế dung dịch truyền tĩnh mạch glucose 5%

(2) Vai trò sinh học (cung cấp năng lượng cho tế bào):

• Dùng làm thực phẩm
• Dùng làm dung dịch truyền tĩnh mạch cho người bệnh

(3) Tính chất hoá học của nhóm –CHO (tính khử):

• Phản ứng tráng bạc → tráng gương, tráng ruột phích

(4) Phản ứng lên men:

• Sản xuất ethanol (rượu, bia, cồn y tế, nhiên liệu sinh học...)

💡 Mẹo nhớ: Mỗi ứng dụng của một chất luôn dựa trên một (hoặc vài) tính chất đặc trưng. Khi học bài, hãy lập bảng "Tính chất ⟶ Ứng dụng" để dễ ghi nhớ và liên hệ.

⚠️ Lưu ý thi: Câu hỏi dạng "ứng dụng dựa trên tính chất nào" rất hay xuất hiện trong đề thi tốt nghiệp. Cần phân biệt rõ: - Tráng gương ⟶ tính chất của nhóm –CHO - Sản xuất ethanol ⟶ phản ứng lên men (không phải tính chất của nhóm –CHO hay –OH) - Truyền dịch, thực phẩm ⟶ chủ yếu dựa vào tính chất vật lí và vai trò sinh học

---

🎯 Ghi nhớ: - Glucose thể hiện đầy đủ tính chất của: poly alcohol (nhiều nhóm –OH liền kề) + aldehyde (nhóm –CHO) + nhóm –OH hemiacetal + phản ứng lên men. - Fructose trong môi trường kiềm sẽ chuyển hoá thành glucose nên cũng phản ứng được với Tollens và Cu(OH)₂/OH⁻ (đun nóng), nhưng không phản ứng với nước bromine. - Phương trình tổng quát của phản ứng tráng bạc và phản ứng với Cu(OH)₂ cần thuộc lòng vì rất hay ra trong các bài tập định lượng (tính khối lượng Ag, khối lượng Cu₂O). - Ứng dụng của glucose luôn gắn liền với một tính chất cụ thể: tráng gương ↔ tính khử, lên men ↔ enzyme, truyền dịch/thực phẩm ↔ tính tan + giá trị dinh dưỡng.