**Số Nhóm OH Trong Glucozo: Cấu Tạo, Tính Chất và Ứng Dụng**

Bạn đang tìm hiểu về số lượng nhóm OH trong glucozo và những điều thú vị liên quan đến nó? CAUHOI2025.EDU.VN sẽ cung cấp cho bạn những thông tin chi tiết nhất về cấu tạo, tính chất hóa học và ứng dụng của glucozo, đặc biệt tập trung vào vai trò của các nhóm OH trong phân tử này. Khám phá ngay để hiểu rõ hơn về hợp chất quan trọng này!

1. Glucozo là gì?

Glucozo, còn được gọi là đường nho, là một monosaccarit, một loại carbohydrate đơn giản. Nó là một chất kết tinh không màu, dễ tan trong nước và có vị ngọt, mặc dù không ngọt bằng đường mía. Glucozo có vai trò vô cùng quan trọng trong cơ thể sống, là nguồn năng lượng chính cho các tế bào hoạt động. Theo Sách giáo khoa Hóa học 12, glucozo thuộc nhóm cacbohidrat, cung cấp năng lượng cho hoạt động sống của cơ thể.

2. Cấu tạo phân tử Glucozo: Bao nhiêu nhóm OH?

Công thức phân tử của glucozo là C6H12O6. Glucozo tồn tại chủ yếu ở hai dạng: mạch hở và mạch vòng.

2.1. Dạng mạch hở

Dạng mạch hở của glucozo có cấu trúc như sau: CH2OH-[CHOH]4-CHO. Từ công thức này, ta thấy rõ glucozo có một nhóm chức aldehit (-CHO) và năm nhóm hydroxyl (-OH).

Các bằng chứng thực nghiệm chứng minh cấu tạo này:

• Phản ứng khử hoàn toàn glucozo tạo hexan: Chứng tỏ 6 nguyên tử carbon tạo thành một mạch hở không phân nhánh.
• Phản ứng tráng bạc và phản ứng với nước brom: Chứng minh sự tồn tại của nhóm aldehit.
• Phản ứng với Cu(OH)2 tạo dung dịch xanh lam: Chứng tỏ có nhiều nhóm OH kề nhau.
• Phản ứng tạo este chứa 5 gốc CH3COO: Chứng minh có 5 nhóm OH trong phân tử.

2.2. Dạng mạch vòng

Trong dung dịch, glucozo tồn tại chủ yếu ở dạng mạch vòng, bao gồm hai dạng chính là α-glucozo (khoảng 36%) và β-glucozo (khoảng 64%). Dạng mạch hở chỉ chiếm một phần rất nhỏ (khoảng 0,003%).

Trong cấu trúc vòng, một nhóm -OH ở vị trí C1 (gọi là OH- hemiaxetal) sẽ quyết định dạng α hoặc β. Nếu nhóm -OH này nằm dưới mặt phẳng vòng thì là α-glucozo, nếu nằm trên mặt phẳng vòng thì là β-glucozo. Dù ở dạng vòng hay hở, glucozo vẫn giữ nguyên 5 nhóm -OH trong phân tử.

3. Tính chất vật lý của Glucozo

• Trạng thái: Chất kết tinh, không màu.
• Nhiệt độ nóng chảy: 146°C (dạng α) và 150°C (dạng β).
• Độ tan: Dễ tan trong nước.
• Vị ngọt: Có vị ngọt nhưng kém hơn đường mía.
• Phân bố: Có mặt trong hầu hết các bộ phận của cây (hoa, lá, rễ) và nhiều nhất trong quả chín.
• Hàm lượng trong máu người: Khoảng 0,1%.

4. Tính chất hóa học của Glucozo và vai trò của nhóm OH

Glucozo thể hiện tính chất của cả ancol đa chức (poliol) và anđehit. Các nhóm OH đóng vai trò quan trọng trong nhiều phản ứng hóa học của glucozo.

4.1. Tính chất của ancol đa chức

4.1.1. Tác dụng với Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường

Glucozo hòa tan Cu(OH)2 tạo dung dịch phức đồng-glucozo màu xanh lam. Phản ứng này chứng minh sự có mặt của nhiều nhóm OH kề nhau trong phân tử glucozo.

Phương trình phản ứng:

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

4.1.2. Phản ứng tạo este

Glucozo phản ứng với anhiđrit axetic tạo este chứa 5 gốc axetat, chứng minh sự tồn tại của 5 nhóm OH trong phân tử.

Phương trình phản ứng:

CH2OH(CHOH)4CHO + 5(CH3CO)2O → CH3COO CH2(CHOOCCH3)4CHO + 5CH3COOH

4.2. Tính chất của anđehit

4.2.1. Phản ứng oxy hóa Glucozo

• Phản ứng tráng bạc (với thuốc thử Tollens): Glucozo khử Ag+ thành Ag kim loại, tạo lớp bạc bám trên thành ống nghiệm.
  Phương trình phản ứng:
  CH2OH[CHOH]4CHO + 2[Ag(NH3)2]OH → CH2OH[CHOH]4COONH4 + 2Ag + 3NH3 + H2O
• Phản ứng với Cu(OH)2 trong môi trường kiềm (thuốc thử Fehling): Glucozo khử Cu2+ thành Cu+ tạo kết tủa đỏ gạch Cu2O.
  Phương trình phản ứng:
  CH2OH[CHOH]4CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH → CH2OH[CHOH]4COONa + CU2O + 3H2O
• Phản ứng với dung dịch nước brom: Glucozo bị oxy hóa thành axit gluconic.
  Phương trình phản ứng:
  CH2OH[CHOH]4CHO + Br2 + H2O → CH2OH[CHOH]4COOH + 2HBr

4.2.2. Phản ứng khử Glucozo bằng hidro

Khi dẫn khí hidro vào dung dịch glucozo đun nóng (xúc tác Ni), ta thu được sorbitol (một poliol).

Phương trình phản ứng:

CH2OH[CHOH]4CHO + H2 → CH2OH[CHOH]4CH2OH

4.3. Phản ứng lên men của Glucozo

Dưới tác dụng của enzim, glucozo lên men tạo thành ancol etylic và khí cacbonic.

Phương trình phản ứng:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

5. Điều chế và ứng dụng của Glucozo

5.1. Điều chế Glucozo trong công nghiệp

• Thủy phân tinh bột: Sử dụng xúc tác enzim hoặc HCl loãng.
  (C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6

• Thủy phân xenlulozo: Sử dụng xúc tác HCl đặc.

• Thủy phân mantozo: C12H22O11 + H2O → 2C6H12O6 (glucozo)

• Thủy phân saccarozo: C12H22O11 + H2O → C6H12O6 (glucozo) + C6H12O6 (fructozo)

• Trùng hợp HCHO: 6HCHO → C6H12O6 (Ca(OH)2, t°)

5.2. Ứng dụng của Glucozo

Glucozo có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống:

• Y học: Dùng làm thuốc tăng lực cho người bệnh, giúp dễ hấp thu và cung cấp năng lượng.
• Công nghiệp: Dùng để tráng ruột phích, tráng gương thay cho anđehit (vì anđehit độc hại).

6. Đồng phân của Glucozo: Fructozo

Fructozo là một đồng phân quan trọng của glucozo.

• Công thức cấu tạo:
  • CTPT: C6H12O6.
  • CTCT: CH2OH – CHOH – CHOH – CHOH – CO – CH2OH.

Fructozo tồn tại chủ yếu ở dạng vòng 5 hoặc 6 cạnh (dạng β).

• Tính chất vật lý:
  • Chất rắn kết tinh, dễ tan trong nước.
  • Vị ngọt gấp 1,5 lần đường mía và 2,5 lần glucozo.
  • Chiếm khoảng 40% vị ngọt của mật ong.
• Tính chất hóa học:
  • Có tính chất của poliol và OH – hemiaxetal tương tự glucozo.
  • Không thể hiện tính khử của anđehit trong môi trường axit hoặc trung tính, nhưng có tính chất này trong môi trường kiềm.

7. Bài tập trắc nghiệm về Glucozo (có đáp án)

Để củng cố kiến thức, hãy cùng CAUHOI2025.EDU.VN giải một số bài tập trắc nghiệm về glucozo nhé!

Bài 1: Hỗn hợp gồm glucozo và fructozo hidro hóa hoàn toàn m gam cần dùng 4,48 lít khí H2 (đktc). Mặt khác, 8 gam Br2 trong dung dịch tác dụng vừa hết với m gam hỗn hợp này. Tính số mol của glucozo và fructozo trong m gam hỗn hợp.

A. 0,05 mol và 0,15 mol

B. 0,05 mol và 0,35 mol

C. 0,1 mol và 0,15 mol

D. 0,2 mol và 0,2 mol

Giải:

n(glucozo) + n(fructozo) = n(H2) = 0,2 mol

Fructozo không tác dụng với dung dịch Br2 → n(glucozo) = n(Br2) = 0,05 mol

→ n(fructozo) = 0,15 mol

Đáp án: A

Bài 2: Cho 3 chất: Glucozo, glixerol, axit axetic. Dùng 2 hóa chất để phân biệt 3 chất trên.

A. Na2CO3 và Na

B. Ag2O/dd NH3 và quỳ tím

C. Dung dịch AgNO3 và dung dịch NaHCO3

D. Na và quỳ tím

Giải:

Dùng quỳ tím nhận ra axit axetic (làm quỳ tím hóa đỏ); Ag2O/dd NH3 nhận ra glucozo (xuất hiện kết tủa bạc).

Đáp án: B

Bài 3: Để chứng minh trong phân tử glucozo có nhiều nhóm hiđroxyl, người ta cho dung dịch glucozo phản ứng với:

A. Kim loại Na

B. Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường

C. Trong dung dịch NH3 có AgNO3 (hoặc Ag2O), đun nóng

D. Cu(OH)2 trong NaOH, đun nóng

Giải:

Tác dụng với kim loại Na: chứng minh tính linh động của H trong nhóm -OH.

AgNO3 (hoặc Ag2O) trong dung dịch NH3, đun nóng và Cu(OH)2 trong NaOH, đun nóng: Chứng minh có nhóm -CHO trong phân tử glucozo.

Đáp án: B

Bài 4: Trong không khí có khí CO2 chiếm 0,03% thể tích. Để cung cấp CO2 cho phản ứng quang hợp tạo ra 27 gam glucozo, thể tích không khí cần dùng là bao nhiêu?

A. 44800 lít

B. 672 lít

C. 67200 lít

D. 448 lít

Giải:

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

n(CO2) = 6 n(glucozo) = 6 * (27/180) = 0,9 mol

→ V(không khí) = (0,9 * 22,4) / 0,0003 = 67200 lít

Đáp án: C

Bài 5: Ancol etylic được tạo thành từ 360 gam glucozo lên men, khí sinh ra được dẫn vào dung dịch nước vôi trong dư thu được m gam kết tủa. Hiệu suất quá trình lên men là 80%. Giá trị của m là:

A. 200 gam

B. 320 gam

C. 400 gam

D. 160 gam

Giải:

Glucozo → 2C2H5OH + 2CO2

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

→ n(CaCO3) = 2 n(glucozo) H% = 2 (360/180) 0,8 = 3,2 mol

→ m(CaCO3) = 3,2 * 100 = 320g

Đáp án: B

Hy vọng với những kiến thức và bài tập trên, bạn đã hiểu rõ hơn về Số Nhóm Oh Trong Glucozo, cấu tạo, tính chất và ứng dụng của nó.

Bạn muốn tìm hiểu thêm về hóa học và các hợp chất hữu cơ khác? Hãy truy cập CAUHOI2025.EDU.VN ngay hôm nay để khám phá kho tàng kiến thức phong phú và đặt câu hỏi để được giải đáp tận tình! Chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn trên con đường chinh phục tri thức.

Thông tin liên hệ của CAUHOI2025.EDU.VN:

• Địa chỉ: 30 P. Khâm Thiên, Thổ Quan, Đống Đa, Hà Nội, Việt Nam
• Số điện thoại: +84 2435162967
• Trang web: CauHoi2025.EDU.VN

FAQ: Câu hỏi thường gặp về Glucozo

1. Glucozo có tác dụng gì đối với cơ thể?
   Glucozo là nguồn năng lượng chính cho các tế bào trong cơ thể hoạt động.
2. Glucozo có nhiều trong thực phẩm nào?
   Glucozo có nhiều trong các loại trái cây chín (đặc biệt là nho), mật ong và một số loại rau củ.
3. Sự khác biệt giữa glucozo và đường mía là gì?
   Glucozo là một monosaccarit (đường đơn), trong khi đường mía (saccarozo) là một disaccarit (đường đôi) được tạo thành từ glucozo và fructozo.
4. Glucozo có gây hại cho sức khỏe không?
   Tiêu thụ quá nhiều glucozo có thể dẫn đến các vấn đề sức khỏe như tăng cân, tiểu đường và các bệnh tim mạch.
5. Glucozo được sử dụng trong y học như thế nào?
   Glucozo được sử dụng làm thuốc tăng lực cho người bệnh, đặc biệt là những người cần năng lượng nhanh chóng.
6. Phản ứng tráng bạc của glucozo dùng để làm gì?
   Phản ứng tráng bạc được sử dụng để tráng ruột phích và tráng gương.
7. Glucozo có lên men được không?
   Có, glucozo có thể lên men để tạo thành ancol etylic và khí cacbonic.
8. Fructozo khác glucozo như thế nào?
   Fructozo là một đồng phân của glucozo, có vị ngọt hơn và cấu trúc hơi khác biệt.
9. Glucozo được điều chế từ những nguồn nào?
   Glucozo được điều chế chủ yếu từ tinh bột và xenlulozo thông qua quá trình thủy phân.
10. Tại sao glucozo có tính chất của ancol đa chức?
    Vì phân tử glucozo có chứa nhiều nhóm OH (hydroxyl).

Ý định tìm kiếm của người dùng:

1. Định nghĩa glucozo: Người dùng muốn biết glucozo là gì, công thức hóa học và vai trò của nó.
2. Cấu tạo glucozo: Người dùng muốn tìm hiểu về cấu trúc phân tử của glucozo, đặc biệt là số lượng và vị trí của các nhóm OH.
3. Tính chất hóa học của glucozo: Người dùng muốn biết về các phản ứng hóa học đặc trưng của glucozo, liên quan đến nhóm OH và nhóm aldehit.
4. Ứng dụng của glucozo: Người dùng muốn tìm hiểu về các ứng dụng thực tế của glucozo trong y học, công nghiệp và đời sống hàng ngày.
5. So sánh glucozo với các loại đường khác: Người dùng muốn so sánh glucozo với fructozo, saccarozo và các loại đường khác về cấu trúc, tính chất và ứng dụng.