Bài 5 · Cơ bản

Saccharose và maltose

Nêu cấu tạo saccharose và maltose (hai gốc đường nối bằng liên kết glycoside), giải thích vì sao maltose tráng bạc còn saccharose thì không, viết phản ứng thuỷ phân và giải bài toán thuỷ phân có hiệu suất rồi tráng bạc.

Ứng với SGK Hoá học 12 (bộ thống nhất): Bài 5

⚡ Nhớ nhanh

1Disaccharide C₁₂H₂₂O₁₁ (M = 342): hai gốc monosaccharide nối bằng cầu O glycoside. Saccharose = α-glucose + β-fructose (liên kết α-1,2); maltose = α-glucose + α-glucose (liên kết α-1,4). Hai chất là đồng phân.
2Saccharose: cả hai carbon anomer đều dùng cho cầu O ⇒ không còn –OH hemiacetal tự do, không mở vòng ⇒ không tráng bạc, không khử Cu(OH)₂. Maltose còn một –OH hemiacetal ⇒ mở vòng cho –CHO ⇒ tráng bạc.
3Cả hai hoà tan Cu(OH)₂ ở nhiệt độ thường cho dung dịch xanh lam (nhiều –OH kề nhau).
4Thuỷ phân (H⁺ hoặc enzyme, t°): C₁₂H₂₂O₁₁ (saccharose) + H₂O → glucose + fructose; maltose + H₂O → 2 glucose.
5Bẫy: saccharose chưa thuỷ phân không tráng bạc, nhưng sau thuỷ phân thì có (n(Ag) = 4·n(saccharose)); và phải trung hoà acid trước khi tráng bạc.

👀 Nhìn là hiểu

Chọn saccharose hay maltose: sim tô nhóm –OH hemiacetal tự do (tím), bấm "Thử mở vòng" để xem chất nào có –CHO, bấm "Thuỷ phân" để cắt cầu O. Tab Thí nghiệm đun saccharose/maltose với acid, trung hoà, tráng bạc và cân Ag theo thời gian; tab Đoán trước có 4 tình huống.

M (g/mol)342

Nhóm –OH8

–OH hemiacetal tự do0

Tráng bạckhông

Kéo thả tự do, xem số và đồ thị chạy theo.

Chất:

Saccharose: gốc α-glucose (C1) nối với gốc β-fructose (C2) bằng liên kết α-1,2-glycoside. Cả hai carbon anomer đều bị chiếm ⇒ 0 nhóm –OH hemiacetal tự do. Mỗi phân tử có 8 nhóm –OH (4 + 4). Bấm "Thử mở vòng" hoặc "Thuỷ phân".

C₁₂H₂₂O₁₁ (saccharose) + H₂O →(H⁺, t°) C₆H₁₂O₆ (glucose) + C₆H₁₂O₆ (fructose)

1 🔗 Cấu tạo saccharose và maltose

Cần nhớ

✦Disaccharide: phân tử gồm hai đơn vị monosaccharide nối với nhau qua nguyên tử O (liên kết glycoside), tạo ra khi hai nhóm –OH (trong đó có –OH hemiacetal) tách một phân tử H₂O.
✦Saccharose (đường mía, củ cải đường, thốt nốt): gốc α-glucose nối C1 với C2 của gốc β-fructose (liên kết α-1,2-glycoside). Hai carbon anomer cùng bị chiếm.
✦Maltose (đường mạch nha): hai gốc α-glucose nối C1 của gốc thứ nhất với C4 của gốc thứ hai (liên kết α-1,4-glycoside). Gốc thứ hai còn –OH hemiacetal tự do ở C1.
✦Cả hai đều C₁₂H₂₂O₁₁, M = 342, mỗi phân tử có 8 nhóm –OH, 2 O trong vòng và 1 O ở cầu glycoside (8 + 2 + 1 = 11 nguyên tử O).
✦–OH hemiacetal tự do là chìa khoá: nó cho vòng mở ra trong dung dịch và hiện nhóm –CHO ⇒ chất có tính khử (tráng bạc, khử Cu(OH)₂).

Dạng bài

Xác định tính khử của disaccharide từ cấu tạo

1 Vẽ hai gốc đường và xác định hai carbon tạo cầu O (saccharose: C1 glucose và C2 fructose; maltose: C1 và C4).
2 Mỗi gốc: carbon anomer (C1 của glucose, C2 của fructose) có dùng cho cầu O không? Nếu không dùng thì gốc đó còn –OH hemiacetal tự do.
3 Có –OH hemiacetal tự do ⇒ mở vòng ⇒ có –CHO ⇒ tráng bạc, khử Cu(OH)₂; không có ⇒ không.
4 Kiểm tra: đếm 8 nhóm –OH và 11 nguyên tử O (8 + 2 + 1) ✓.

⚠️ Bẫy hay gặp: Nghĩ saccharose tráng bạc vì "có nhiều –OH": tráng bạc cần –CHO (hay –OH hemiacetal tự do để mở vòng), 8 nhóm –OH ancol không giúp được gì. Hoặc nhầm maltose cũng không tráng bạc vì "cùng công thức với saccharose".

🍬

Làm mẫu

Saccharose có bao nhiêu nhóm –OH và bao nhiêu nhóm –OH hemiacetal tự do? Vì sao không tráng bạc?

Hướng dẫn giải

Thử tự giải trước nhé!

2 🧪 Tính chất hoá học

Cần nhớ

✦Hoà tan Cu(OH)₂ ở nhiệt độ thường (cả hai): 2C₁₂H₂₂O₁₁ + Cu(OH)₂ → (C₁₂H₂₁O₁₁)₂Cu + 2H₂O ⇒ dung dịch xanh lam.
✦Tráng bạc, khử Cu(OH)₂ khi đun: chỉ maltose (chưa thuỷ phân), 1 mol maltose cho 2 mol Ag. Saccharose chưa thuỷ phân thì không.
✦Thuỷ phân saccharose (H⁺, t°): C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆ (glucose và fructose).
✦Thuỷ phân maltose (H⁺, t° hoặc enzyme): C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → 2C₆H₁₂O₆ (2 glucose).
✦Sau thuỷ phân hoàn toàn: 1 mol saccharose hay 1 mol maltose đều cho 2 mol monosaccharide có tính khử ⇒ n(Ag) = 4·n(disaccharide) (với maltose chưa thuỷ phân chỉ 2·n).

Bốn carbohydrate và phản ứng tráng bạc

Chất	Loại	–CHO / hemiacetal tự do	Tráng bạc
Glucose	mono	có	có
Fructose	mono	không (chuyển thành glucose trong kiềm)	có
Saccharose	di	không	không (có sau khi thuỷ phân)
Maltose	di	có (1 gốc)	có

3 🔍 Nhận biết carbohydrate

Cần nhớ

✦Cu(OH)₂ nguội: glucose, fructose, saccharose, maltose, glycerol đều xanh lam ⇒ chưa phân biệt được gì giữa các chất này.
✦Đun với Cu(OH)₂ hoặc tráng bạc trực tiếp: nhận ra chất có tính khử (glucose, fructose, maltose); saccharose và glycerol không.
✦Nhận saccharose: thuỷ phân (H⁺, t°) → trung hoà acid → tráng bạc: có gương bạc. Glycerol không thuỷ phân nên không có.
✦Acid dư phá thuốc thử AgNO₃/NH₃ (cần môi trường kiềm) nên bắt buộc trung hoà trước khi tráng bạc.

Dạng bài

Nhận biết glucose, saccharose, glycerol

1 Lập bảng phản ứng cho từng chất (Cu(OH)₂ nguội, tráng bạc trực tiếp, tráng bạc sau thuỷ phân).
2 Chọn thuốc thử cho kết quả khác nhau: tráng bạc trực tiếp tách glucose ra trước.
3 Với hai chất còn lại: thuỷ phân, trung hoà acid, thử lại tráng bạc.
4 Kiểm tra: ba chất ra ba bộ hiện tượng khác nhau ✓.

⚠️ Bẫy hay gặp: Cho AgNO₃/NH₃ thẳng vào mẫu saccharose vừa đun với acid mà không trung hoà: không có Ag nên kết luận nhầm "saccharose không thuỷ phân". Hoặc dùng Cu(OH)₂ nguội để phân biệt glucose với saccharose: cả hai đều xanh lam.

🧴

Làm mẫu

Ba lọ mất nhãn chứa dung dịch glucose, saccharose, glycerol. Nêu cách nhận biết.

Hướng dẫn giải

Thử tự giải trước nhé!

4 🧮 Bài toán thuỷ phân rồi tráng bạc

Dạng bài

Thuỷ phân disaccharide, tính Ag (có hiệu suất)

1 Đổi ra mol: n(disaccharide) = m/342.
2 Phần thuỷ phân: n(pư) = H·n; mỗi mol cho 2 mol monosaccharide, mỗi mol monosaccharide cho 2 mol Ag.
3 Maltose: phần maltose dư vẫn tráng bạc (2 mol Ag/mol); saccharose dư thì không cho Ag.
4 Kiểm tra: hoàn toàn thì n(Ag) = 4·n; nếu có hiệu suất thì kết quả nhỏ hơn 4·n (saccharose) hoặc nằm giữa 2·n và 4·n (maltose) ✓.

⚠️ Bẫy hay gặp: Bỏ quên fructose ⇒ 21,6 g. Với maltose có hiệu suất: quên phần maltose dư vẫn tráng bạc, ví dụ 34,2 g maltose H = 60 % chỉ tính glucose ra 25,92 g thay vì 34,56 g.

🪞

Làm mẫu

Thuỷ phân hoàn toàn 34,2 g saccharose, trung hoà acid, rồi cho toàn bộ sản phẩm tác dụng với AgNO₃/NH₃ dư. Tính khối lượng Ag.

Hướng dẫn giải

Thử tự giải trước nhé!

Dạng bài

Bài toán thuỷ phân có hiệu suất

1 Đổi ra mol disaccharide.
2 n(pư) = H · n (hoặc n lí thuyết ÷ H khi tìm khối lượng ban đầu).
3 Tính sản phẩm theo tỉ lệ 1 : 1 : 1 (saccharose) hoặc 1 : 2 (maltose).
4 Kiểm tra bảo toàn khối lượng: m(sản phẩm) = m(pư) + m(H₂O) ✓.

⚠️ Bẫy hay gặp: Nhân hiệu suất hai lần hoặc quên: quên H ra 0,2 · 180 = 36 g glucose; dùng M = 360 cho "disaccharide" rồi chia đôi cũng sai số.

⚗️

Làm mẫu

Thuỷ phân 68,4 g saccharose với hiệu suất 75 %. Tính khối lượng glucose thu được.

Hướng dẫn giải

Thử tự giải trước nhé!

5 🍬 Hoá học quanh ta

✦🍬 Nấu nước đường với chanh (acid): một phần saccharose thuỷ phân thành glucose + fructose (đường nghịch chuyển), siro ngọt hơn và khó kết tinh lại.
✦🌾 Mạch nha, bia: tinh bột nảy mầm cho enzyme cắt thành maltose; kẹo mạch nha ngọt dịu chính là maltose và dextrin.
✦🍚 Nhai cơm lâu thấy ngọt: amylase trong nước bọt cắt tinh bột thành maltose.
✦🎋 Đường mía, củ cải đường, thốt nốt là nguồn saccharose chính; mật mía là hỗn hợp chưa tinh luyện.

6 💡 Mẹo làm nhanh và lỗi hay sai

⚡ Mẹo làm nhanh trắc nghiệm

✦Saccharose = glucose + fructose, không tráng bạc; maltose = glucose + glucose, tráng bạc. Nhớ cặp "saccharose không, maltose có".
✦Thuỷ phân hoàn toàn: n(Ag) = 4·n(disaccharide) cho cả hai chất (maltose chưa thuỷ phân chỉ 2·n).
✦Có chữ "sau khi thuỷ phân" ⇒ saccharose có tráng bạc; thiếu bước trung hoà acid ⇒ không tráng bạc.
✦Cu(OH)₂ nguội: cả hai (và glucose, fructose, glycerol) đều xanh lam, đừng chọn làm thuốc thử phân biệt.

⚠️ Lỗi hay sai nhất

✦Nói saccharose không bao giờ tráng bạc: sau thuỷ phân thì có; 34,2 g saccharose thuỷ phân hết cho 43,2 g Ag.
✦Bỏ quên fructose khi tính Ag: ra 21,6 g thay vì 43,2 g.
✦Quên phần maltose dư tráng bạc: 68,4 g maltose H = 75 % chỉ tính glucose ra 64,8 g thay vì 75,6 g.
✦Cho rằng thuỷ phân saccharose tạo 2 glucose (đó là maltose).
✦Tráng bạc ngay sau khi đun với acid, không trung hoà: không ra Ag dù đã thuỷ phân.
✦Nghĩ saccharose và maltose khác công thức phân tử: cùng C₁₂H₂₂O₁₁ (đồng phân).

⚖️ Kiểm tra bảo toàn

✦Bảo toàn khối lượng khi thuỷ phân: 342 g disaccharide + 18 g H₂O = 360 g monosaccharide.
✦Bảo toàn nguyên tố: C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O = C₁₂H₂₄O₁₂ = 2C₆H₁₂O₆ ✓.
✦Bảo toàn electron khi tráng bạc: mỗi –CHO nhường 2e ⇒ n(Ag) = 2·n(chất có –CHO sinh ra hay còn lại).
✦Đếm O: 8 –OH + 2 O vòng + 1 O cầu = 11.

✏️ Luyện tập

Làm xong mỗi nhóm bấm Kiểm tra. Câu sai có lời giải ngắn và nút quay lại phần kiến thức.

🔗

Cấu tạo và đồng phân

1
Nhận biết
Saccharose được tạo thành từ
2
Nhận biết
Công thức phân tử của saccharose và maltose là
3
Thông hiểu
Saccharose và maltose là
4
Thông hiểu
Maltose tráng bạc được vì
5
Thông hiểu Mỗi phân tử saccharose có nhóm –OH.

🧪

Tính chất hoá học

1
Nhận biết
Chất nào sau đây không tham gia phản ứng tráng bạc (chưa thuỷ phân)?
2
Nhận biết
Thuỷ phân hoàn toàn saccharose thu được
3
Thông hiểu
Thuỷ phân hoàn toàn maltose thu được
4
Thông hiểu
Điểm chung của saccharose và maltose là
5
Thông hiểu Cho các chất: glucose, fructose, saccharose, maltose, glycerol. Số chất tham gia phản ứng tráng bạc (chưa thuỷ phân) là .

🔍

Nhận biết và đọc thí nghiệm

1
Thông hiểu
Ba dung dịch X, Y, Z là maltose, saccharose, glycerol (chưa biết thứ tự). Kết quả thí nghiệm: $Th ı ˊ nghiệm Cu(OH)_{2} nguội AgNO_{3} / NH_{3} trực ti e ˆ ˊ p thuỷ ph a ˆ n, trung ho a ˋ, tr a ˊ ng bạc X xanh lam g ươ ng Ag g ươ ng Ag Y xanh lam kh o ˆ ng g ươ ng Ag Z xanh lam kh o ˆ ng kh o ˆ ng$ X, Y, Z lần lượt là
2
Thông hiểu
Đun saccharose với H₂SO₄ loãng, để nguội rồi cho ngay dung dịch AgNO₃/NH₃ vào mà không có bước nào khác, đun nhẹ thì không thấy gương bạc. Nguyên nhân chính là
3
Vận dụng
Để nhận biết ba dung dịch glucose, saccharose, glycerol, trình tự đúng là
4
Vận dụng Cho: saccharose, maltose, glucose, fructose. Số chất khi đun với acid loãng thu được sản phẩm là monosaccharide (bị thuỷ phân) là .

🧮

Bài toán thuỷ phân và tráng bạc

1
Thông hiểu Thuỷ phân hoàn toàn 34,2 g saccharose, tổng khối lượng monosaccharide thu được là g (cộng thêm H₂O phản ứng).
2
Vận dụng
Thuỷ phân hoàn toàn 34,2 g saccharose, rồi cho toàn bộ sản phẩm tráng bạc (đã trung hoà acid). Khối lượng Ag là
3
Thông hiểu
Cho 34,2 g maltose (chưa thuỷ phân) tráng bạc hoàn toàn. Khối lượng Ag là
4
Vận dụng Thuỷ phân 68,4 g saccharose với hiệu suất 75 %, rồi tráng bạc toàn bộ hỗn hợp thu được. Khối lượng Ag là g.
5
Vận dụng
Thuỷ phân 68,4 g maltose với hiệu suất 75 %, rồi tráng bạc toàn bộ hỗn hợp sau phản ứng. Khối lượng Ag là

🔬

Thí nghiệm và số liệu

1
Thông hiểu
Đun 0,01 mol saccharose với H₂SO₄ loãng, lấy mẫu theo thời gian, trung hoà rồi tráng bạc, cân Ag: $t (ph u ˊ t) m_{Ag} (g) 0 0, 00 5 2, 01 10 3, 08 20 3, 97$ Nhận xét nào đúng?
2
Thông hiểu Từ 0,01 mol saccharose, khối lượng Ag tối đa thu được khi thuỷ phân hết là g.
3
Vận dụng
Theo bảng ở trên, sau 10 phút đun có khoảng bao nhiêu phần trăm saccharose đã thuỷ phân?

🏆 Luyện theo dạng đề tốt nghiệp

Đề Hoá học có 3 phần: 18 câu 4 lựa chọn, 4 câu đúng/sai (mỗi câu 4 ý) và 6 câu trả lời ngắn (đáp số tối đa 4 ký tự, kể cả dấu − và dấu phẩy). Dưới đây là đủ 3 dạng, chỉ dùng kiến thức của bài này.

🅰️

Phần I · Trắc nghiệm 4 lựa chọn

1
Thông hiểu
Saccharose không tham gia phản ứng tráng bạc vì
2
Vận dụng
Thuỷ phân hoàn toàn 17,1 g maltose rồi tráng bạc toàn bộ sản phẩm (đã trung hoà acid). Khối lượng Ag thu được là
3
Vận dụng
Hỗn hợp X gồm saccharose và maltose có khối lượng 68,4 g. Cho X tác dụng với AgNO₃/NH₃ dư (chưa thuỷ phân) thu được 10,8 g Ag. Phần trăm khối lượng maltose trong X là

✅

Phần II · Đúng / sai

1
Thông hiểu
Thí nghiệm với dung dịch saccharose: bước 1, cho AgNO₃/NH₃ vào mẫu rồi đun nhẹ. Bước 2, đun mẫu khác với H₂SO₄ loãng 10 phút. Bước 3, trung hoà acid bằng NaHCO₃ rồi cho AgNO₃/NH₃, đun nhẹ.

a)Ở bước 1 không có gương bạc.

b)Ở bước 3 chỉ glucose tạo gương bạc, fructose không đóng góp.

c)Cần trung hoà acid ở bước 3 vì phản ứng tráng bạc xảy ra trong môi trường kiềm.

d)Kết quả bước 1 chứng tỏ saccharose không bị thuỷ phân trong bất kì điều kiện nào.
2
Vận dụng
Thuỷ phân 34,2 g maltose (M = 342) với hiệu suất 60 %, rồi tráng bạc toàn bộ hỗn hợp sau phản ứng bằng AgNO₃/NH₃ dư (Ag = 108).

a)Số mol maltose ban đầu là 0,1 mol.

b)Khối lượng Ag thu được là 34,56 g.

c)Chỉ glucose tạo ra tráng bạc nên khối lượng Ag là 25,92 g.

d)Nếu thuỷ phân hoàn toàn thì khối lượng Ag thu được là 21,6 g.

🔢

Phần III · Trả lời ngắn

1
Thông hiểu Cho các phát biểu: (1) saccharose và maltose là đồng phân của nhau; (2) cả hai đều tham gia tráng bạc (chưa thuỷ phân); (3) cả hai đều hoà tan Cu(OH)₂ ở nhiệt độ thường; (4) thuỷ phân saccharose cho hai phân tử glucose; (5) maltose còn nhóm –OH hemiacetal tự do; (6) cả hai thuỷ phân được trong môi trường kiềm loãng cho monosaccharide. Số phát biểu đúng là bao nhiêu? Đáp số:
2
Vận dụng Thuỷ phân 51,3 g saccharose với hiệu suất 80 %, trung hoà acid rồi tráng bạc toàn bộ hỗn hợp thu được bao nhiêu gam Ag (làm tròn đến hàng phần mười)? Đáp số:
3
Vận dụng Cần thuỷ phân bao nhiêu gam saccharose, hiệu suất 75 %, để thu được 18 g glucose (làm tròn đến hàng phần mười)? Đáp số:

🎯 Bài này vào đề tốt nghiệp ở đâu?

•Phần I thường hỏi so sánh saccharose với maltose (cấu tạo, tráng bạc, sản phẩm thuỷ phân) và bài thuỷ phân rồi tráng bạc: nhớ cả hai gốc sau thuỷ phân đều tráng bạc.
•Phần II hay có thí nghiệm saccharose 3 bước (tráng bạc trực tiếp, thuỷ phân bằng acid, trung hoà rồi tráng bạc) hoặc bài tập thuỷ phân có hiệu suất: ý dễ mất điểm là "saccharose không bao giờ tráng bạc" hay quên trung hoà acid.
•Phần III có thể hỏi số phát biểu đúng, khối lượng Ag khi thuỷ phân có hiệu suất (maltose dư vẫn tráng bạc), hoặc khối lượng saccharose cần dùng (chia cho hiệu suất).

Làm đề thi thử trọn bộ

Bài tiếp theo
Tinh bột và cellulose