Tổng hợp lý thuyết quan trọng về xenlulozo - Có thể bạn chưa biết

XENLULOZO

Bài viết dưới đây, cunghocvui.com sẽ tổng hợp những lý thuyết quan trọng về xenlulozo.

I. Xenlulozo là gì?

- Xenlulozo là chất rắn hình sợi, màu trắng, không mùi, không vị, không tan trong nước, ngay cả khi đun nóng, không tan trong các dung môi hữu cơ thông thường như ete, benzen...

- Xenlulozo là thành phần chính cấu tạo nên lớp màng tế bào thực vật, là bộ khung của cây cối. Xenlulozo có nhiều trong bông (95% - 98%), đay, gai, tre, nứa (50 - 80%), gỗ (40 - 50%). 

II. Cấu trúc phân tử 

Xenlulozo (\((C_6H_{10}O_5)_n\) có phân tử khối rất lớn, là một polime hợp thành từ các mắt xích \(\beta\) glicozit, phân tử xenlulozo không phân nhánh, không xoắn. 

Mỗi mắt xích \(C_6H_{10}O_5\) có 3 nhóm OH tự do, nên có thể viết công thức cấu tạo xenlulozo: \([C_6H_7O_2(OH)_3]_n\).

III. Tính chất hóa học 

- Giống như tinh bột, xenlulozo không có tính khử, thủy phân xenlulozo đến cùng thì thu được glucozo.

- Mỗi mắt xích \(C_6H_{10}O_5\) có 3 nhóm OH tự do nên xenlulozo có tính chất hóa học của ancol đa chức. 

Thí nghiệm thủy phân xenlulozo

1. Phản ứng thủy phân 

Trung hòa dung dịch thu được bằng dung dịch NaOH 10%, sau đó đun nóng với dung dịch \(AgNO_3/NH_3\). 

Hiện tượng: Bạc kim loại bám vào thành ống nghiệm. 

Giải thích: Xenlulozo bị thủy phân trong dung dịch axit nóng tạo ra glucozo. 

\((C_6H_{10}O_5)n + nH_2O \overset{H_2SO_4, t^o}{\rightarrow} nC_6H_{12}O_6\)

Phản ứng thủy phân cũng xảy ra ở trong dạ dày trâu, bò...nhờ enzim xenlulozo. 

2. Phản ứng của ancol đa chức 

- Xenlulozo phản ứng với \(HNO_3/H_2SO_4\) đặc (este hóa):

Hiện tượng: Sản phẩm thu được có màu vàng. Khi đốt, cháy nhanh, không khói, không tàn. 

Giải thích: Xenlulozo phản ứng với \((HNO_3 + H_2SO_4)\) khi đun nóng cho xenlulozo trinitrat. 

\([C_6H_7O_2(OH)_3]_n + 3nHNO_3 \overset{H_2SO_4,t^o}{\rightarrow} [C_6H_7O_2(ONO_2)_3]_n + 3nH_2O\)

- Xenlulozo tác dụng với \((CH_3CO)_2O\) (anhidrit axetic) sinh ra xenlulozo triaxeta. 

\([C_6H_7O_2(OOCCH_3)_3]_n\) là chất dẻo dễ kéo thành tơ sợi. 

- Xenlulozo không phản ứng với \(Cu(OH)_2\) nhưng tan trong dung dịch \([Cu(NH_3)_4](OH)_2\) (nước svayde) tạo chất lỏng nhớt để tạo tơ đồng - amoniac.

IV. Tinh bột và xenlulozo

- Tinh bột và xenlulozo khác nhau về cấu trúc mạch phân tử. 

Tinh bột có cấu trúc mạch nhánh, được oi là dự trữ năng lượng lý tưởng do nó không hòa tan trong nước, không khuếch tán ra khỏi tế bào và hầu như không có hiệu ứng thẩm thấu. 

Xenlulozo có cấu trúc dạng mạch thẳng, do các phân tử gulozo liên kết với nhau nên có tính bền, dai, phù hợp với chức năng cấu trúc của tế bào thực vật, nó là thành phần cấu tạo chủ yếu của thành tế bào thực vật.

- Nhờ năng lượng ánh sáng và chất diệp lục (clorophin) cây xanh tổng hợp được tinh bột và xenlulozo từ \(CO_2\) và \(H_2O\). 

\(6nCO_2 + 5nH_2O \xrightarrow[anh sang]{clorophin} (C_6H_{10}O_5)n + 6nO_2 \)

V. Ứng dụng của xenlulozo

- Các vật liệu chứa nhiều xenlulozo như tre, gỗ, nứa...thường được dùng làm vật liệu xây dựng gia đình. 

- Xenlulozo nguyên chất và gần nguyên chất được chế tạo thành sợi, tơ, giấy viết, giấy làm bao bì, xenlulozo trixetat làm thuốc súng không khối và chế tạo phim ảnh. Thủy phân xenlulozo sẽ được gulozo làm nguyên liệu sản xuất etanol. 

Trên đây là toàn bộ lý thuyết quan trọng về xenlulozo, rất mong bài viết hữu ích đối với độc giả. Sau khi học xong, độc giả có thể tham khảo các dạng bài tập liên quan tại đây.