|
Читайте также: |
2. І.Г. Хомченко “Загальна хімія” Київ “Вища школа” 1993 р.
Методичні вказівки.
Вуглеводи або сахари – це речовини, склад яких звичайно виражають формулою CX(H2O)Y, де параметри x і y більші або дорівнюють трьом. Існують, проте, вуглеводи, склад яких не відповідає цій загальній формулі.
Вуглеводи широко поширені в природі, вони входять до складу всіх рослинних і тваринних організмів. У рослинних організмах вуглеводи утворюються в результаті фотосинтезу, який відбувається за рахунок використання сонячної енергії з участю зеленої речовини рослин – хлорофілу. Сумарне рівняння реакцій фотосинтезу можна подати так:
X CO2+ Y H2O 
C X (H2O) Y + X O2
Відповідно до будови вуглеводи поділяють на групи: моносохариди –найпройстіші вуглеводи, олігосахариди – продукти конденсації двох або кількох молекул моносахаридів і полісахариди – продукти конденсації більшої кількості молекул моносахаридів, полімерні вуглеводи.
Найбільше значення з моносахаридів мають глюкоза і фруктоза.
Глюкоза - альдогексоза складу C2H12O6. Вона трапляється у рослинних і тваринних організмах.Так, її багато в соці винограду, тому її називають виноградним цукром. Вона міститься також і в інших фруктах і ягодах, у меду, в крові людини.
Глюкоза - безбарвна кристалічна речовина, розчинна у воді.
Ізомером глюкози є фруктоза або фруктовий цукор. Склад цієї речовини також відповідає формулі C6H12O6, але на відміну від глюкози фруктоза є кетоноспиртом.
Фруктоза міститься у багатьох фруктах і меду.
Хімічні властивості глюкози обумовлені наявністю гідроксильних і карбонільної (в альдегідній формі) груп.
Моносахариди представляють собою тверді кристалічні речовини. Усі вони гігроскопічні, добре розчинні у воді, легко утворюють сироп, із якого їх виділити у кристалічному виді дуже тяжко. У спирті моносахариди розчиняються погано, у ефірі зовсім не розчинні. Розчини моносахаридів мають нейтральну реакцію на лакмус та взагалі мають солодкий смак. Солодкість різних моносахаридів дуже різна. Наприклад, фруктоза приблизно у три рази солодша за глюкозу. Розчини моносахаридів володіють оптичною активністью, для них характерно явище мутаротації.
Олігосахариди – це продукти, побудовані з двох або кількох (до десяти) моносахаридів. Серед них найбільше значення мають дисахариди.
Найважливіший дисахарид – сахароза C12H22O11. Її називають також буряковим або тростинним цукром, оскільки сахароза міститься в цукровому буряку і цукровій тростині.
Сахароза – це безбарвна кристалічна речовина, розчинна у воді.
Характерною властивістю сахарози (і взагалі всіх олігосахаридів) є здатність їх гідролізуватися при наявності кислот з утворенням двох моносахаридів:
C12H22O11+H2O C6H12O6+C6H12O6.
глюкоза фруктоза
Сахароза є важливим харчовим продуктом. У великих кількостях її добувають із цукрового буряка і цукрової тростини.
Полісахариди – це продукти конденсації великої кількості молекул моносахаридів. Найважливішими природними полісахаридами є крохмаль і целюлоза.
Крохмаль. Крохмаль міститься у багатьох рослинах. Його багато в зернових культурах (рисі, кукурудзі, пшениці) і в картоплі, з якої крохмаль звичайно добувають у промисловості. У рослинах крохмаль утворюється в результаті фотосинтезу.
За зовнішнім виглядм крохмаль – білий порошок. У воді не розчинний. У гарячій воді крахмаль набрякає і утворює клейстер, який є колоїдним (не істинним) розчином.
Крохмаль – це суміш двох полісахаридів однакового складу (C6H10O5) n – амілози і амілопектину.
Для крохмалю (і для всіх полісахаридів) характерний гідроліз. При частковому гідролізі крохмалю утворюються декстрини – полісахариди складу (C6H10O5) n, молекулярна маса яких менша, ніж крохмалю. Декстрини утворюються також під час термічної обробки крохмалю. В результаті повного гідролізу крохмалю утворюється глюкоза: (C6H10O5) n + n H2O 
n C6H12O6.
Повний гідроліз крохмалю здійснюється при наявності кислот.
Целюлоза. Целюлоза входить до складу багатьох рослинних організмів. Волокна бавовнику складаються в основному з целюлози (її масова частка 98%). Целюлоза становить приблизно половину маси деревини, утворюючи оболонку рослинних клітин. У траві і листі дерев міститься 10-25% целюлози.
Природна целюлоза – це тверда біла волокниста речовина. У воді практично не рочинна.
Склад целюлози передається такою самою формулою, як і крохмалю, (C6H10O5) n.
Запитання до семінару
1. Які речовини належать до вуглеводів?
2. Як класифікують вуглеводи і чому?
3. Як можна експериментально довести, що в молекулі глюкози є 5 гідроксильних груп і альдегідна група?
4. Зобразіть структурну формулу глюкози.
5. Дайте характеристику глюкози.
6. Розкажіть хімічні властивості глюкози.
7. Знаходження в природі і добування глюкози.
8. В якому вуглеводі знаходиться більше вуглецю: у глюкозі чи в буряковому цукрі?
9. Написати процеси бродіння глюкози.
10. Як можна добути сахарозу?
11. Де можна застосовувати сахарозу?
12. Чим відрізняються один від одного процеси добування глюкози і сахарози в промисловості?
13. Що спільного в будові целюлози і крохмалю?
14. Напишіть будову молекули крохмалю.
15. Напишіть добування і фізичні властивості крохмалю.
16. Які властивості характерні для крохмалю? (Якісна реакція).
17. У присутності концентрованої сульфатної кислоти целюлоза реагує з оцтовою кислотою. Які речовини можуть при цьому утворитися?
18. З деревини можна добути як метанол, так і етанол. Чим відрізняються процеси утворення цих спиртів?
19. Написати реакцію отримання вибухової речовини із целюлози.
20. Розказати про використання людиною целюлози.
21. Написати нітрування целюлози.
22. Написати одержання ацетилцелюлози. (реакцію)
23. Назвіть відомі вам природні полімери, які входять до складу “рослин” і відносяться до вуглеводів.
24. Які хімічні властивості для глюкози й гліцерину спільні і відмінні?
25. Напишіть рівняння реакцій, в яких глюкоза проявляє відновні властивості.
26. Які пентози вам відомі? Напишіть їх структурні формули.
27. Поясніть суть процесу утворення молекул крохмалю з глюкози.
28. Чим відрізняються процеси переробки крохмалю: на патоку; на глюкозу; на етанол?
29. При згоранні 0,9г речовини утворилося 1,32г оксиду вуглецю (ІV) і 0,54г води. Відомо, що молярна маса речовини 180 г/моль. Знайти молекулярну формулу речовини.
30. З однієї тони картоплі, яка містить в масових частках 0,2 крохмалю. Добули 100л етанолу (r = 0,8 г/см3). Скільки це становить відсотків порівняно з теоретичним виходом?
31. При бродінні глюкози утворилося 460г спирту. Знайти об’єм оксиду вуглецю (ІV) (н.у.).
32. В лабораторії після бродіння глюкози отримали 115г спирту. Який об’єм займає вуглекислий газ при цьому? (н.у.)
33. При бродінні глюкози утворилось 112л газу. Скільки глюкози підверглось розпаду?
34. Визначте масову частку азоту в тринітроцелюлозі з точністю до 0,01%.
35. Скільки триацетилцелюлози можна отримати з 64,8г целюлози, якщо масова частка виходу становить 95%.
36. Скільки літрів кисню виділяє зелена рослина при утворенні внаслідок фотосинтезу 81г крохмалю?
37. Скільки літрів кисню (н.у.) необхідно для повного спалювання 4,14г мононітроцелюлози?
38. Скільки літрів повітря (н.у.) необхідно для повного спалювання 2,97г тринітроцелюлози?
39. Глюкозу піддали реакції бродіння і отримали 200 кг етилового спирту, вихід якого складав 90%. Скільки було взято глюкози?
40. Масова частка крохмалю у картоплі складає 20%. Розрахуйте масу глюкози, яку отримають із картоплі масою 405 кг. Вихід продукту дорівнює 70%.
41. Здійснити перетворення: С6Н12О6 ® (С6Н10О5)n
42. Здійснити перетворення: СН4 ® Н-СОН ® С6Н12О6
43. Здійснити перетворення: (С6Н10О5)n ® С6Н12О6 ® СО2 ® С6Н12О6
44. Здійснити перетворення: СО2 ® С6Н12О6 ® (С6Н10О5)n ® тринітроцелюлоза
45. Здійснити перетворення: С12Н22О11 ® С6Н12О6 ® СО2 ® С6Н12О6 ® (С6Н10О5)n
46. Здійснити перетворення: СН4 ® С2Н4 ® С2Н5ОН ® СО2 ® С6Н12О6
47. Здійснити перетворення: С2Н2 ® С2Н4 ® С2Н5ОН ® СО2 ® С6Н12О6 ® (С6Н10О5)n
48. Здійснити перетворення: С12Н22О11 ® С6Н12О6 ® (С6Н10О5)n
49. Здійснити перетворення: С ® СО2 ® СН3ОН ® Н-СОН ® С6Н12О6
50. Здійснити перетворення: СО2 ® С6Н12О6 ® С3Н7СООН
Дата добавления: 2015-12-01; просмотров: 55 | Нарушение авторских прав