Câu hỏi 16.13 - Bài 16 trang 52

1. Nội dung câu hỏi

Xylitol là chất tạo ngọt thiên nhiên; được dùng tạo vị ngọt cho kẹo cao su, là thực phẩm thân thiện với những người bị bệnh tiểu đường và các sản phẩm chăm sóc răng miệng. Thực nghiệm cho biết, công thức phân tử của xylitol là $\mathrm{C}_5 \mathrm{H}_{12}

\mathrm{O}_5$ phân tử có mạch carbon không phân nhánh và 1,52 gam xylitol tác dụng với dư, tạo ra xấp xỉ $619,7 \mathrm{~m}$ khí $\mathrm{H}_2$ (đo ở điều kiện chuẩn $25 \mathrm{C}, 1$ bar). Hãy xác định công thức cấu tạo của xylitol.

2. Phương pháp giải

Dựa theo tính chất hóa học của alcohol và tỉ lệ phản ứng của H2

3. Lời giải chi tiết

Xylitol có công thức phân tử dạng $\mathrm{C}_n \mathrm{H}_{2 n+2} \mathrm{O}_5$, giữa các nguyên tử không có liên kết $\pi$, nên chỉ có nhóm $\mathrm{OH}$ tác dụng với $\mathrm{Na}$ tạo $\mathrm{H}_2$.

Đặt công thức xylitol là $\mathrm{R}(\mathrm{OH})_x$

Số mol $\mathrm{H}_2$ là: 0,6197 : 24,790 $\approx 0,025$ (mol).

Số mol xylitol là: 1,52: 152 = 0,01 (mol).

$$
\begin{aligned}
& 2 \mathrm{R}(\mathrm{OH})_x+2 \mathrm{xNa} \rightarrow 2 \mathrm{R}(\mathrm{ONa})_x+x_2 \\
& \quad 0,01 \\
& \Rightarrow x=5
\end{aligned}
$$

Một nguyên tử C chỉ liên kết tối đa với một nhóm - OH, do đó, công thức cấu tạo của xylitol là $\mathrm{CH}_2 \mathrm{OH}\left[\mathrm{CHOH}_3 \mathrm{CH} \mathrm{H}_2 \mathrm{OH}\right.$