Cân bằng phản ứng hóa học sau C6H12O6 → C2H5OH + CO2

Cân bằng phản ứng hóa học sau C6H12O6 → C2H5OH + CO2
1. Cân bằng phản ứng hóa học sau C6H12O6 → C2H5OH + CO2
Phản ứng biến đổi của Glucozo thành Ancol etylic có thể được biểu diễn dưới dạng phương trình sau:
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Phản ứng này thường được gọi là phản ứng lên men rượu.
Để thực hiện phản ứng lên men glucozo, cần tuân theo các điều kiện sau:
- Sử dụng xúc tác enzym.
- Điều kiện nhiệt độ trong khoảng 30 đến 35°C.
- Đảm bảo lên men kị khí.
2. Mở rộng kiến thức về glucozơ
2.1. Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên
Glucozơ là một dạng chất rắn, tinh thể không màu, có khả năng tan trong nước. Nó có
hương vị ngọt, tuy nhiên không ngọt bằng đường mía.
Glucozơ có mặt trong hầu hết các phần của cây, bao gồm lá, hoa, và rễ. Tuy nhiên, nó tồn
tại nhiều nhất trong quả chín. Đặc biệt, quả nho chín được biết đến là nguồn cung cấp đặc biệt
của glucozơ và thường được gọi là "đường nho."
Cũng cần nhắc đến rằng glucozơ chiếm một phần quan trọng trong thành phần của mật
ong, đạt khoảng 30%. Ngoài ra, glucozơ cũng xuất hiện trong cơ thể của con người và động
vật. Trong huyết thanh người, nó có một lượng nhỏ và ít thay đổi, khoảng 0,1%.
2.2. Tính chất hóa học
Glucozơ thể hiện một số đặc tính kết hợp của anđehit đơn chức và poli ancol (ancol đa chức).
a. Tính chất của poli ancol: - Tương tác với Cu(OH)2
Glucozơ có khả năng tương tác với Cu(OH)2 ở nhiệt độ phòng, tạo thành dung dịch phức
đồng - glucozơ màu xanh lam:
2C6H12O6 + Cu(OH)2 → (C6H11O6)2Cu + 2H2O (phức đồng - glucozơ)
Phản ứng này là bằng chứng cho việc glucozơ có nhiều nhóm OH nằm cạnh nhau. - Phản ứng tạo este
Glucozơ cũng có khả năng tham gia vào phản ứng tạo este chứa 5 gốc axit axetic trong
phân tử, khi phản ứng với anhiđrit axetic và có sự hiện diện của piriđin:
CH2OH(CHOH)4CHO + 5(CH3CO)2O → CH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO + 5CH3COOH
Phản ứng này được sử dụng để xác minh sự tồn tại của 5 nhóm OH trong phân tử glucozơ.
b. Tính chất của anđehit:
- 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 kết tủa bạc kim loại:
HOCH2[CHOH]4CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O -> HOCH2[CHOH]4COONH4 + 2Ag↓ + 2NH4NO3
Phản ứng này là một ví dụ về tính chất của glucozơ dựa trên sự hiện diện của nhóm chức anđehit trong phân tử.
3. Bài tập vận dụng liên quan
Câu 1. Để sản xuất glucozơ 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 glucozơ
D. từ đường saccarozo bằng phản ứng thủy phân
Đáp án A: Để sản xuất glucozơ trong công nghiệp, người ta sử dụng phản ứng thủy phân
để chuyển tinh bột thành glucozơ.
Câu 2. Cho 50 ml dung dịch glucozơ chưa rõ nồng độ tác dụng với một lượng dư
AgNO3 trong dd NH3 thu được 1,08 gam Ag kết tủa. Nồng độ mol/l của dung dịch glucozơ đã dùng là: A. 0,2M B. 0,01M. C. 0,10M. D. 0,02M.
Đáp án C: Tính toán cho thấy nồng độ của dung dịch glucozơ là 0,10M.
Câu 3. Xenlulozo trinitrat được điều chế từ phản ứng giữa axit nitric với xenlulozo
Hiệu suất 60% tính theo xenlulozo. Nếu dùng 1 tấn xenlulozo thì khối lượng Xenlulozo
trinitrat điều chế được là A. 1,485 tấn. B. 1,10 tấn. C. 1,835 tấn. D. 0,55 tấn.
Đáp án B: Với hiệu suất 60%, khi dùng 1 tấn xenlulozo, ta có 1,1 tấn Xenlulozo trinitrat được điều chế.
Câu 4. Phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Glucozơ tác dụng được với nước brom.
B. Khi glucozơ tác dụng với CH3COOH (dư) cho este 5 chức.
C. Glucozơ tồn tại ở dạng mạch hở và dạng mạch vòng.
D. Ở dạng mạch hở, glucozơ có 5 nhóm OH kề nhau.
Đáp án B: Phát biểu này không đúng. Khi glucozơ tác dụng với CH3COOH (dư), nó tạo
thành este đa chức, không phải là este 5 chức.
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
D. Cho glucozơ tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3
Đáp án D: Trong chế tạo ruột phích, người ta thường dùng glucozơ tác dụng với dung dịch
AgNO3/NH3 để sản xuất ruột phích.
Câu 6: Một lượng 360 gam glucozơ lên men tạo thành ancol etylic, khí sinh ra được
dẫn vào dung dịch nước vôi trong, và thu được m gam kết tủa. Biết hiệu suất của quá
trình lên men đạt 80%. Giá trị của m là: A. 200 gam B. 320 gam C. 400 gam D. 160 gam Đáp án B Giải thích: Ta có:
Glu = 360 gam / 180 g/mol = 2 mol
Vì hiệu suất (H) của quá trình là 80%, nên số mol Glu thực tế tham gia phản ứng là: nGlu = 2 mol x 80% = 1.6 mol
Phản ứng lên men của glucozơ là: C6H12O6 → 2CO2 → 2CaCO3
Do đó, 1.6 mol glucozơ tương ứng với 1.6 x 2 x 100 = 320 gam kết tủa CaCO3.
Vậy giá trị của m là 320 gam.
Câu 7: Lên men m gam glucozơ với hiệu suất 90%, lượng khí CO2 sinh ra hấp thụ
hết vào dung dịch nước vôi trong, thu được 20 gam kết tủa. Khối lượng dung dịch sau
phản ứng giảm 6,8 gam so với khối lượng dung dịch nước vôi trong ban đầu. Giá trị của m là: A. 20 B. 13,5 C. 15,0. D. 30,0. Đáp án D
Phương trình hóa học: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Ta có: mdd giảm = mCaCO3 kết tủa - mCO2
mCO2 = 20 gam - 6,8 gam = 13,2 gam
nCO2 = mCO2 / 44 g/mol = 0,3 mol
mglucozo = (0,3 mol x 180 g/mol x 100%) / (2 x 90%) = 30 g
Vậy giá trị của m là 30,0 gam.
Câu 8: Lên men hoàn toàn 250 gam dung dịch glucozo 4,5% thu được dung dịch
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% Đáp án D
Phương trình hóa học: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Ta có: mglucozo = 250 gam x 4,5% = 11,25 gam
nC2H5OH = 2 x nglucozo = 2 x (11,25 g / 180 g/mol) = 0,125 mol
mdung dich rượu = mdung dịch glucozo - mCO2 = 250 gam - 0,125 mol x 44 g/mol = 244,5 gam
% C2H5OH = (0,125 g/mol x 2 x 100%) / 244,5 g = 2,35%
Vậy nồng độ % của rượu etylic trong dung dịch thu được là 2,35%.
Câu 9: Trong số các ứng dụng sau đây, ứng dụng nào không phải của glucozơ?
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 Đáp án D
Giải thích: Glucozơ không được sử dụng trong quá trình 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. Khả năng dẫn điện của các dung dịch đó tăng dần
theo thứ tự nào trong các thứ tự sau?
A. KCl < C2H5OH < CH3COOH < Na2SO4
B. C2H5OH < CH3COOH < KCl < K2SO4
C. C2H5OH < CH3COOH < Na2SO4 < KCl
D. CH3COOH < KCl < C2H5OH < Na2SO4 Đáp án B
Giải thích: C2H5OH không phân li ra ion nên không có khả năng dẫn điện. CH3COOH là
chất điện li yếu, dẫn điện yếu hơn so với KCl và 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. Đáp án C
Giải thích: Phương pháp điều chế ancol etylic từ tinh bột sử dụng men rượu (vi sinh vật),
được gọi là phương pháp sinh hóa.
Câu 12: Dãy gồm tất cả các chất đều có khả năng tác dụng 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. Đáp án C
Giải thích: Các chất trong dãy C đều có khả năng tác dụng với rượu etylic.
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. Đáp án B
Giải thích: Các chất trong dãy B đều phản ứng với Cu(OH)2.