Phương pháp sinh hóa

Phương pháp sinh hóa được chúng tôi sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Hóa học lớp 9. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.

Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.

Câu hỏi: Phương pháp sinh hóa

Lời giải:

Phản ứng lên men tinh bột để điều chế ancol etylic sử dụng men rượu (vi sinh vật) nên được gọi là phương pháp sinh hóa:

I. Giới thiệu chung

Etanol hay còn gọi là rượu etylic, ancol etylic, là thành phần chính của rượu, bia và đồ uống có cồn, là một hợp chất hữu cơ thuộc nhóm ancol no nằm trong dãy đồng đẳng của CH3OH có công thức hóa học là CH₃-CH₂-OH. Gồm một nhóm etyl CH₃-CH₂- liên kết với một nhóm hidroxyl (–OH), thường được viết tắt là EtOH.

II. Tính chất vật lý của etanol

Etanol là một chất lỏng không màu, trong suốt, mùi thơm ,vị cay, nhẹ hơn nước, tan trong nước vô hạn, dễ bay hơi.

Khối lượng riêng 0,789 g/cm3

Nhiệt độ sôi 78,39 độ C

Nhiệt độ nóng chảy ở 114,15 độ C,

Etanol tạo liên kết hidro nên nhiệt độ sôi cao hơn các dẫn xuất của hydrocarbon có khối lượng phân tử tương đương:

Axit > ancol > amin > este > xeton > anđehit > dẫn xuất halogen > ete > hidrocacbon

Tính chất hóa học của etanol

Với hóa học phổ thông, rượu etylic có 3 tính chất quan trọng nhất là phản ứng với kim loại kiềm, phản ứng cháy và phản ứng este hóa với axit axetic

Etylic C2H5OH phản ứng với oxi

Rượu etylic dễ cháy, khi cháy không có khói và ngọn lửa có màu xanh da trời, tỏa nhiều nhiệt

Etanol C2H5OH tác dụng với Na, NaNH3

Etanol chỉ tác dụng với Na hay NaNH2

2C2H5OH + Na → 2C2H5ONa + H2↑

C2H5-OH + NaNH2 → C2H5-ONa + NH3

Etanol C2H5OH phản ứng với axit axetic

Tổng quát phản ứng este hóa

ROH + R’COOH ↔ R’COOR + H2O

Phản ứng được thực hiện trong môi trường axit và đun nóng.

Phản ứng có tính thuận nghịch nên chú ý đến chuyển dịch cân bằng.

C2H5OH + CH3COOH ↔ CH3COOC2H5 + H2O

Etylic axit axetat Etylaxetat

**Nâng cao

Phản ứng với axit halogen

Khả năng phản ứng: HI > HBr > HCl > HF

Phản ứng tách nước

Phản ứng tách nước (đề hiđrat hóa) của etanol tạo thành etylen và nước.

Phản ứng dehydro hóa (tách hidro)

Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn

Tác nhân oxy hóa: KMnO₄, K₂Cr₂O₇, CrO₃…

CH₃-CH₂OH+ KMnO₄ → CH₃-COOK + MnO₂ + KOH

Phản ứng lên men giấm

Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn với xúc tác là men giấm ở 25 độ C tạo thành axit axetic (giấm ăn)

Phản ứng tạo buta -1,3 - dien

Các phương pháp điều chế ancol etylic

2 Phương pháp điều chế thông dụng nhất của etanol là lên men đường hoặc tinh bột và cộng hợp etylen với nước.

Tinh bột hoặc đường → Rượu etylic.

C₆H₁₂O₆ → 2CH₃CH₂OH + 2CO₂

Cho etylen cộng hợp với nước có axit làm xúc tác

Tuân theo quy tắc Maccopnhicop

Phản ứng cần xúc tác acid: H₂SO₄, H₃PO₄ (không dùng HX)

CH₂ = CH₂ + H₂O → C₂H₅OH

Ngoài ra còn các phương pháp sau:

Cộng hidro vào andehit

Thủy phân C₂H5-X, dẫn xuất của este

C₂H₅X+ NaOH → C₂H₅OH +NaCl

CH₃COOC₂H₅ + H₂O → C₂H₅OH + CH₃COOH

Ứng dụng của rượu etylic

Rượu etylic được dùng làm nhiên liệu cho động cơ ôtô, cho đèn cồn trong phòng thí nghiệm.

Trong công nghiệp dùng làm nguyên liệu sản xuất axit axetic, dược phẩm, cao su tổng hợp; dùng pha chế các loại rượu uống,..

III. Bài toán điều chế Ancol Etylic

Phương pháp giải nhanh

+ Ta có sơ đồ (C₆H₁₀O₅)_n nC₆H₁₂O₆ -> 2nC₂H₅OH + 2nCO₂

Tinh bột hoặc xenlulozơ glucozơ

Câu 1: Lên men dung dịch chứa 300 gam glucozơ thu được 92 gam ancol etylic. Hiệu suất quá trình lên men tạo thành ancol etylic là

1. 40%
2. 60%
3. 80%
4. 54%

Chọn đáp án B

Câu 2: Lên men hoàn toàn m gam glucozơ thành ancol etylic. Toàn bộ khí CO2 sinh ra trong quá trình này được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)2 dư tạo ra 40 gam kết tủa. Nếu hiệu suất quá trình lên men tạo thành ancol etylic là 75% thì giá trị của m là

1. 60
2. 48
3. 30
4. 58

Chọn đáp án B

Câu 3: Lên men m gam tinh bột thành ancol etylic. Toàn bộ khí CO₂ sinh ra trong quá trình này được hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)₂, tạo ra 550 gam kết tủa và dung dịch X. Đun kĩ dung dịch X thu thêm được 100 g kết tủa. Nếu hiệu suất quá trình lên men tạo thành ancol etylic là 81% thì giá trị của m là

1. 550
2. 810
3. 650
4. 750

Chọn đáp án D

-------------------------------

Ngoài Phương pháp sinh hóa đã được VnDoc giới thiệu, mời các bạn cùng tham khảo thêm Chuyên đề Hóa học lớp 9, Trắc nghiệm Hóa học 9, Lý thuyết môn Hóa học lớp 9 để hoàn thành tốt chương trình học THCS.