HÓA HỌC 12 · CHƯƠNG 2

Bài 5: Saccharose và maltose

So sánh cấu tạo liên kết glycoside của saccharose – maltose, giải thích tính khử khác nhau, viết thủy phân và các bài toán tính khối lượng đường.

22 câu tự luyện · Ví dụ có gợi ý · Biên soạn: Gia Sư SV

Saccharose và maltose — học từ cấu tạo đến bài tập.

Công thức và tỉ lệ cần nhớ

Thủy phân saccharose

C₁₂H₂₂O₁₁+H₂O→C₆H₁₂O₆ (glucose)+C₆H₁₂O₆ (fructose)

Xúc tác acid hoặc enzyme thích hợp; tỉ lệ mol 1 : 1 : 1.

Thủy phân maltose

C₁₂H₂₂O₁₁+H₂O→2C₆H₁₂O₆ (glucose)

Maltose tạo hai glucose. Không tạo fructose.

Đối chiếu khối lượng

342 g đường đôi+18 g nước→360 g đường đơn

Tổng khối lượng đường tăng do có nước tham gia, toàn hệ vẫn bảo toàn.

1. Saccharose và maltose: cùng C₁₂H₂₂O₁₁ nhưng khác cấu tạo

Saccharose (sucrose, đường mía) và maltose (đường mạch nha) đều là disaccharide có công thức C₁₂H₂₂O₁₁ (M=342 g/mol), hình thành khi hai đơn vị monosaccharide kết hợp, tách một H₂O và tạo liên kết glycoside. Cấu tạo khác nhau nên khả năng khử của hai chất khác nhau.

Hai đơn vị đường nối với nhau

G là glucose; F là fructose. Các vòng tròn là ký hiệu đơn vị đường, không phải công thức cấu tạo đầy đủ.

Saccharose

G + F

Liên kết nối hai carbon anomeric: α(1↔2)β. Không còn đầu khử tự do.

Maltose

G + G

Liên kết α(1→4). Còn một đầu khử nên có phản ứng tráng bạc.

Sơ đồ quy ước phục vụ học tập · Gia Sư SV

Đặc điểm	Saccharose	Maltose
Đơn vị cấu tạo	1 glucose + 1 fructose	2 đơn vị glucose
Liên kết glycoside	C1 glucose ↔ C2 fructose (α1↔2β)	C1 glucose → C4 glucose (α1→4)
Đầu anomer tự do	Không	Có
Tráng bạc trước thủy phân	Không trong điều kiện điển hình	Có (đường khử)
Sản phẩm thủy phân	1 glucose + 1 fructose	2 glucose
Nguồn thường gặp	Mía, củ cải đường	Sản phẩm thủy phân tinh bột

Lưu ý tên: saccharose trong một số tài liệu ghi là sucrose; cả hai chỉ cùng loại đường. “Đường khử” là khái niệm về khả năng cung cấp dạng carbonyl phản ứng trong điều kiện thích hợp, không đồng nghĩa độ ngọt.

2. Phản ứng thủy phân liên kết glycoside

Saccharose: C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆ (glucose) + C₆H₁₂O₆ (fructose), xúc tác H⁺ hoặc enzyme thích hợp. Maltose: C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → 2C₆H₁₂O₆ (glucose).

Khi tính khối lượng sản phẩm, nhớ rằng 342 g disaccharide + 18 g nước = 360 g monosaccharide về mặt tỉ lượng lí thuyết. Vì vậy tổng khối lượng đường đơn sau thủy phân hoàn toàn lớn hơn khối lượng disaccharide ban đầu do có nước tham gia phản ứng; không vi phạm bảo toàn khối lượng.

Trước và sau thủy phân: kết quả tráng bạc thay đổi

Xét 1 mol đường đôi và phản ứng hoàn toàn trong điều kiện phù hợp.

Saccharose

Không tráng bạc

Không có đầu khử tự do.

Maltose

1 mol → 2 mol Ag

Còn một đầu khử.

Khi thủy phân: 342 g đường đôi + 18 g nước → 360 g đường đơn. Đừng bỏ quên khối lượng nước.

Sơ đồ quy ước phục vụ học tập · Gia Sư SV

3. Tính chất hóa học và cách nhận biết

3.1. Phản ứng với Cu(OH)₂ ở nhiệt độ thường

Cả saccharose và maltose đều có nhiều –OH liền kề, hòa tan Cu(OH)₂ mới tạo thành dung dịch xanh lam, tương tự glucose. Do đó riêng phép thử lạnh không phân biệt được hai disaccharide.

3.2. Phản ứng tráng bạc

Saccharose không có đầu anomer tự do nên không có tính khử trong phép thử Tollens điển hình khi chưa thủy phân. Maltose có một đầu khử có thể mở vòng, thể hiện tính khử và tráng bạc trong điều kiện phù hợp. Nếu thủy phân hoàn toàn saccharose, hỗn hợp glucose + fructose thu được có khả năng tráng bạc; fructose dương tính trong môi trường kiềm do đồng phân hóa.

3.3. Liên hệ đời sống

Saccharose được dùng trong thực phẩm như đường ăn; maltose xuất hiện khi enzyme phân giải tinh bột trong hạt nảy mầm và công nghệ chế biến. Lượng đường sử dụng trong khẩu phần nên cân đối; đây là liên hệ kiến thức, không phải khuyến nghị y tế cá nhân.

4. Ví dụ tính toán có đối chiếu

Ví dụ 1: Thủy phân 34,2 g saccharose

n(C₁₂H₂₂O₁₁)=34,2/342=0,10 mol. n(glucose)=0,10 mol ⇒ m=18,0g; n(fructose)=0,10 mol ⇒ m=18,0g. Tổng đường đơn 36,0 g; nước phản ứng 0,10×18=1,8g.

Ví dụ 2: Thủy phân 68,4 g maltose

n(maltose)=68,4/342=0,20 mol; n(glucose)=2×0,20=0,40 mol ⇒ m(glucose)=0,4×180 = 72,0 g.

Ví dụ 3: Hiệu suất thủy phân

Thủy phân 17,1 g saccharose với hiệu suất 80% theo mol. n ban đầu =0,05 mol; n saccharose thực sự phản ứng=0,04 mol ⇒ mỗi loại monosaccharide thu 0,04 mol = 7,2 g, nếu không có hao hụt tách chất ngoài hiệu suất đã cho.

Ví dụ 4: Đường khử và bạc

Maltose chưa thủy phân có một đầu khử, nên trong phép Tollens lí tưởng mỗi mol maltose đã phản ứng ở nhóm khử tạo 2 mol Ag. Sau thủy phân hoàn toàn một mol maltose thu 2 mol glucose có thể tạo 4 mol Ag nếu toàn bộ đường đơn tráng bạc hoàn toàn.

5. Dễ nhầm ở ba điểm

Đồng nhất hai chất vì cùng công thức C₁₂H₂₂O₁₁.
Nói saccharose là đường khử vì sau thủy phân có thể tráng bạc — phải phân biệt trước và sau thủy phân.
Thắc mắc tại sao tổng khối lượng monosaccharide tăng: chính H₂O cộng vào liên kết glycoside.

6. Tự luyện – nhiều dạng câu hỏi

Trắc nghiệm

CTPT của saccharose là: A. C₆H₁₂O₆; B. C₁₂H₂₂O₁₁; C. (C₆H₁₀O₅)ₙ; D. C₂H₄O₂.
Đáp án và cách giải
B. Disaccharide, M=342.
Thủy phân một mol saccharose hoàn toàn cho: A. 2 glucose; B. 2 fructose; C. 1 glucose và 1 fructose; D. Glycerol.
Đáp án và cách giải
C. Hai đơn vị monosaccharide khác nhau.
Thủy phân một mol maltose hoàn toàn cho: A. 2 glucose; B. 2 fructose; C. 1 glucose + 1 fructose; D. 2 ribose.
Đáp án và cách giải
A. Hai đơn vị glucose.
Chất có phản ứng tráng bạc trước thủy phân: A. Saccharose; B. Maltose; C. Cellulose; D. Tinh bột.
Đáp án và cách giải
B. Còn đầu khử.
Saccharose không tráng bạc vì: A. Không có O; B. Hai carbon anomer tham gia liên kết glycoside; C. Không tan nước; D. Không có –OH.
Đáp án và cách giải
B. Không còn đầu anomer tự do.
Loại liên kết đặc trưng giữa hai đơn vị đường trong disaccharide là: A. Peptide; B. Glycoside; C. Metallic; D. Ion NaCl.
Đáp án và cách giải
B. Liên kết glycosidic.
Thủy phân 0,10 mol maltose tạo bao nhiêu mol glucose? A. 0,05; B. 0,10; C. 0,20; D. 0,30.
Đáp án và cách giải
C. 1 mol maltose → 2 mol glucose.
Phép thử nào có thể cho phức xanh với cả saccharose và maltose? A. Cu(OH)₂ mới tạo lạnh; B. Dung dịch NaCl; C. Br₂ đặc; D. Dung dịch AgNO₃ không NH₃.
Đáp án và cách giải
A. Do nhiều nhóm –OH kề nhau.
Sau thủy phân hoàn toàn saccharose, dung dịch thu được có thể tráng bạc vì: A. Glucose và fructose đều có tính khử trong môi trường Tollens; B. Do sinh NaCl; C. Do sinh cellulose; D. Do sinh ethanol ngay.
Đáp án và cách giải
A. Fructose đồng phân hóa trong kiềm.
Thủy phân 342 g saccharose lý thuyết tạo tổng cộng bao nhiêu gam đường đơn? A. 324; B. 342; C. 360; D. 684.
Đáp án và cách giải
C. Cộng thêm 18g nước phản ứng.
Trong saccharose, liên kết glycoside nối carbon số nào của glucose và fructose? A. 1 và 2; B. 1 và 4; C. 2 và 6; D. 6 và 6.
Đáp án và cách giải
A. α(1↔2)β.
Trong maltose, liên kết giữa hai glucose điển hình là: A. α(1→4); B. β(1→4); C. α(1↔2)β; D. Liên kết ester.
Đáp án và cách giải
A. α-D-glucopyranosyl-(1→4)-D-glucose.

Đúng/Sai và bài toán ngắn

Đ/S: Saccharose và maltose cùng công thức phân tử.
Đáp án và cách giải
Đúng. C₁₂H₂₂O₁₁.
Đ/S: Cả saccharose và maltose đều không có tính khử trước thủy phân.
Đáp án và cách giải
Sai. Maltose có đầu khử.
Đ/S: Maltose thủy phân tạo glucose và fructose.
Đáp án và cách giải
Sai. Tạo hai glucose.
Đ/S: Saccharose có thể tạo phức xanh với Cu(OH)₂ ở nhiệt độ thường.
Đáp án và cách giải
Đúng. Do nhiều nhóm –OH.
Cho 17,1g saccharose thủy phân hoàn toàn, tính tổng khối lượng glucose và fructose.
Đáp án và cách giải
n=0,05 mol; mỗi chất 0,05 mol ×180=9g ⇒ tổng 18,0 g.
Tính m(glucose) từ 34,2 g maltose thủy phân hoàn toàn.
Đáp án và cách giải
n(maltose)=0,10 mol ⇒ n(glucose)=0,20 mol ⇒ 36,0 g.
Thủy phân 68,4 g saccharose hiệu suất 75%. Tính m(fructose).
Đáp án và cách giải
n(saccharose)=0,20 mol; n(fructose)=0,15 mol ⇒ m=27,0 g.
Một mol maltose sau thủy phân hoàn toàn lý thuyết thu bao nhiêu mol Ag khi tráng bạc hoàn toàn mọi glucose?
Đáp án và cách giải
2 mol glucose ×2 mol Ag/mol glucose = 4 mol Ag.
Tự luận: giải thích saccharose không có tính khử, maltose có.
Đáp án và cách giải
Ở saccharose hai carbon anomer đều tham gia liên kết glycoside nên không còn đầu khử; ở maltose còn carbon anomer tự do có thể mở vòng thành aldehyde.
Tự luận: so sánh khối lượng trước và sau thủy phân 1 mol maltose.
Đáp án và cách giải
342 g maltose +18g H₂O→360g glucose; khối lượng tăng ở riêng phần đường vì hấp thụ nước, toàn hệ vẫn bảo toàn.

Chọn bước học tiếp theo

Em đã thử các câu trong bài? Chuyển sang bộ ôn luyện để làm bài và xem kết quả, rồi làm đề kiểm tra khi đã học xong chương.

Biên soạn: Gia Sư SV. Nội dung được đối chiếu theo chủ đề của Chương 2; ví dụ và câu hỏi phục vụ tự học. Em có thể luyện tập mà không cần tạo tài khoản.