Tinh bột: amylose, amylopectin, thủy phân, phản ứng màu với iodine, quang hợp và bài tập có đáp án Hóa 12
Tinh bột là polysaccharide (C6H10O5)n gồm amylose mạch thẳng và amylopectin mạch nhánh. Bài viết nêu tính chất vật lí, thủy phân tạo glucose, phản ứng màu xanh tím với iodine, sự tạo thành tinh bột trong quang hợp, ứng dụng và bài tập có đáp án Hóa 12.
Tinh bột là gì?
Tinh bột là polysaccharide có công thức $\ce{(C6H10O5)_n}$, được tạo bởi nhiều gốc $\alpha$-glucose nối với nhau, là nguồn dự trữ năng lượng chính của thực vật và là lương thực quan trọng của con người. Tinh bột có nhiều trong gạo, ngô, khoai, sắn, lúa mì.
Cấu tạo và tính chất vật lí
| Thành phần | Tỉ lệ | Cấu tạo |
|---|---|---|
| Amylose | Khoảng $20$–$30\%$ | Mạch không phân nhánh, liên kết $\alpha$-$1{,}4$-glycoside, xoắn lò xo |
| Amylopectin | Khoảng $70$–$80\%$ | Mạch phân nhánh, liên kết $\alpha$-$1{,}4$ và $\alpha$-$1{,}6$-glycoside |
Tinh bột là chất bột vô định hình, màu trắng, không tan trong nước lạnh; trong nước nóng các hạt tinh bột trương lên tạo dung dịch keo gọi là hồ tinh bột.
Tính chất hóa học
- Thủy phân (acid, đun nóng, hoặc enzyme): $\ce{(C6H10O5)_n + nH2O ->[H+, t] nC6H12O6}$ (glucose).
- Phản ứng màu với iodine: hồ tinh bột gặp dung dịch $\ce{I2}$ cho màu xanh tím; đun nóng màu mất đi, để nguội màu hiện lại. Dùng để nhận biết tinh bột hoặc iodine.
Ví dụ 1
Thủy phân $162$ g tinh bột với hiệu suất $75\%$. Tính khối lượng glucose.
$n_{\text{mắt xích}} = 1$ mol nên $n_{\text{glucose}} = 0{,}75$ mol, $m = 135$ g.
Ví dụ 2
Lên men $810$ kg tinh bột thành ethanol với hiệu suất chung $80\%$. Tính khối lượng ethanol.
$n_{\text{mắt xích}} = 5$ kmol cho tối đa $10$ kmol ethanol; thực tế $8$ kmol, $m = 368$ kg.
Ví dụ 3
Làm thế nào nhận biết hồ tinh bột và dung dịch glucose?
Nhỏ dung dịch $\ce{I2}$: hồ tinh bột chuyển màu xanh tím, glucose thì không.
Xem bài: Saccharose và maltose
Quang hợp và ứng dụng
Trong cây xanh, tinh bột được tổng hợp từ $\ce{CO2}$ và $\ce{H2O}$ nhờ ánh sáng và chlorophyll: $\ce{6nCO2 + 5nH2O ->[as, chlorophyll] (C6H10O5)_n + 6nO2}$. Ứng dụng: lương thực, nguyên liệu sản xuất glucose, ethanol, dextrin, hồ dán, bột giặt.
Những lỗi thường gặp
Bài tập thực hành
- Tinh bột gồm những thành phần nào? Khác nhau thế nào?
- Viết phương trình thủy phân tinh bột hoàn toàn.
- Thủy phân $324$ g tinh bột (hiệu suất $100\%$). Tính khối lượng glucose.
- Nêu cách nhận biết hồ tinh bột.
- Lên men $162$ kg tinh bột (hiệu suất $100\%$) thu bao nhiêu kg ethanol?
Đáp án
- Amylose mạch thẳng và amylopectin mạch nhánh.
- $\ce{(C6H10O5)_n + nH2O ->[H+, t] nC6H12O6}$.
- $n = 2$ mol nên $m = 2 \cdot 180 = 360$ g.
- Nhỏ dung dịch iodine: xuất hiện màu xanh tím.
- $n = 1$ kmol cho $2$ kmol ethanol, $m = 92$ kg.
Tổng kết
Bài học liên quan
Bài trước: Saccharose và maltose
Xem tất cả bài học chủ điểm Carbohydrate
Câu hỏi thường gặp
Tinh bột là gì?
Là polysaccharide $\ce{(C6H10O5)_n}$ tạo bởi các gốc $\alpha$-glucose.
Tinh bột gồm những loại nào?
Amylose và amylopectin.
Nhận biết tinh bột bằng gì?
Dung dịch iodine cho màu xanh tím.
Thủy phân tinh bột tạo gì?
Glucose.