mozok.click » Хімія » Вуглеводи: глюкоза, сахароза
Інформація про новину
  • Переглядів: 1220
  • Автор: admin
  • Дата: 1-02-2018, 18:34
1-02-2018, 18:34

Вуглеводи: глюкоза, сахароза

Категорія: Хімія

Опанувавши матеріал параграфа, ви зможете:

• пояснювати склад вуглеводів: глюкози, сахарози й молекулярні формули цих сполук; утворення та поширення в природі; біологічну роль глюкози й сахарози;

• характеризувати фізичні властивості глюкози та сахарози;

• спостерігати взаємодію глюкози з купрум(ІІ) гідроксидом;

• висловлювати судження про значення глюкози та сахарози для людини;

• формувати основи здорового способу життя; ціннісне ставлення до речовин природного походження.

Загальна характеристика вуглеводів. Ви починаєте вивчати новий клас речовин — вуглеводи. Вони відіграють важливу роль у природі та житті людини.

Вуглеводи (так само як і спирти, органічні кислоти, жири) належать до оксигеновмісних сполук. У перших відомих представників цих речовин співвідношення кількості атомів Гідрогену й Оксигену в молекулах становило 2 : 1 (як і в молекулі води), а третім хімічним елементом є Карбон. Так виникла назва «вуглеводи», тобто до складу цих сполук входить вуглець (Карбон) і вода. Загальна формула:

Cm(H2°)n.

Формула та назва загальноприйняті дотепер, хоча хіміки й виявили представників цього класу речовин, які мають інше співвідношення Гідрогену й Оксигену у своєму складі. Загальна назва вуглеводів сахариди (цукри), очевидно, тому, що деякі їхні представники солодкі на смак.

Глюкоза, склад молекули. Відомо, що вперше глюкозу виділили з винограду, тому в літературі досі її називають виноградним цукром.

У природі міститься в клітинному соку багатьох овочів і фруктів, у листках, стеблах, кореневищах рослин. Глюкозу, що наявна в меді, стиглих плодах фруктово-ягідних культур, використовують як харчовий продукт.

Молекулярна формула глюкози — С6Н12О6. Ураховуючи загальну формулу, її можна подати так: с62о)6.



Розглянувши кулестержневу й масштабну моделі молекул глюкози, робимо висновок, що вона може набирати як розгорнуту, так і циклічну форми (рис. 108, 109). Крім того, спостерігається наявність п’яти гідроксильних груп.

Пригадайте, як експериментально довести, що в молекулі речовин є кілька груп -OH.

Для підтвердження наявності гідроксильних груп проведемо лабораторний дослід.

Лабораторний дослід 13

Взаємодія глюкози з купрум(П) гідроксидом

Завдання. Доведіть експериментально, що глюкоза проявляє властивості багатоатомних спиртів. Зробіть відповідні висновки.

Обладнання та реактиви: пробірки, розчини глюкози, натрій гідроксиду й купрум(ІІ) хлориду.

Хід роботи

1. Добудьте купрум(ІІ) гідроксид реакцією обміну. Опишіть ваші спостереження. Напишіть рівняння реакцій.

2. До купрум(ІІ) гідроксиду долийте розчин глюкози, перемішайте вміст пробірки. Спостереження запишіть у робочий зошит. Зробіть відповідні висновки.

У природних умовах глюкоза синтезується в зелених листках рослин на світлі з вуглекислого газу та води. У темний час доби

Рис. 110. Фотосинтез і дихання — два взаємопротилежні процеси

відбувається інший, не менш важливий для рослини процес — дихання, або розщеплення. Тоді з органічної речовини утворюються вихідні речовини — вуглекислий газ і вода (рис. 110). За характером процес дихання протилежний фотосинтезу.

Отже, фотосинтез — це процес утворення органічної речовини, а дихання — її окиснення.


Рівняння реакції фотосинтезу:

Напишіть самостійно рівняння реакції повного окиснення глюкози.

Сахароза, її склад. Сахароза — це природний продукт, що синтезується з глюкози й складається із залишків молекул глюкози та фруктози. Молекулярна формула: Сі2^^22^^ц, або (Н2О)и

Сахароза добре відома вам як харчовий продукт.

Фізичні властивості глюкози та сахарози. Фізичні властивості глюкози й сахарози дуже подібні. Обидві речовини — безбарвні, кристалічні, добре розчинні у воді, солодкі на смак. Сахароза — легкоплавка речовина, яка після охолодження розплаву застигає, утворюючи тверду масу — карамель (рис. 111).

Природною сировиною сахарози в Україні є коренеплоди цукрового буряку. Його в значній кількості вирощують у Вінницькій і Львівській областях.

Крім цукрового буряку, що містить 16-20 % сахарози, її добувають із цукрової тростини,

яка іноді має вищий вміст сахарози. Масова частка її в складі тростини сягає 14-26 %.

У значно меншій кількості сахароза міститься в плодах і листках рослин.

На рисунку 112 зображено модель молекули сахарози, де показано наявні в молекулі гідроксильні групи. Це підказує, що сахароза реагує з купрум(ІІ) гідроксидом. Дійсно, якщо до купрум(ІІ) гідроксиду долити розчин сахарози, осад розчиняється й утворюється синій розчин купрум(ІІ) сахарату. За допомогою цієї реакції можна виявляти сахарозу, тобто вона є якісною не тільки на глюкозу, а й на сахарозу.

Рис. 112. Кулестержнева модель молекули сахарози

Біологічна роль глюкози та сахарози. Насамперед глюкоза є біологічно активною та необхідною поживною речовиною. Потрапляючи в організм, вона всмоктується в кров, яка доставляє її до органів. У здоровому організмі за участю гормонів інсуліну та глікогену підтримується постійний рівень цієї речовини в крові. Надлишок глюкози відкладається у вигляді глікогену в печінці та м’язах або перетворюється на жир.

Сахарозу використовують як харчовий продукт, смакову добавку до багатьох страв, консервант, а також під час випічки кулінарних виробів тощо. В організмі сахароза розкладається на глюкозу та фруктозу.

Сахароза потрапляє в організм людини в рафінованому (очищеному) вигляді. Під час рафінування вона втрачає корисні біологічно активні речовини. Це впливає на порушення вуглеводневого обміну. Надмірне вживання сахарози призводить до ожиріння, зниження роботи мозку, серця, судин, порушується обмін речовин.

Негативні наслідки спостерігаються й за нестачі глюкози в організмі. Він виснажується, знижується імунітет. Отже, глюкоза та сахароза — життєво необхідне джерело енергії в живих організмах.

Застосування глюкози та сахарози. Ці речовини застосовують у процесі виробництва вин, молочнокислих продуктів (кефіру, сме

тани, ряжанки), квашеної капусти, огірків, маринування овочів і фруктів. Крім того, з харчових продуктів виробляють етанол, про застосування якого вам уже відомо (див. рис. 97, с. 172).


 

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

Вуглеводи — органічні речовини, склад молекул яких представлено загальною формулою: Cm(H2O)n.

Молекулярні формули глюкози та сахарози відповідно: С6Н12О6

та Сі2Н22Оіі.

Фізичні властивості цих сполук подібні, оскільки вони мають подібний склад і будову: безбарвні, кристалічні, добре розчинні у воді, солодкі на смак.

Наявність гідроксильних груп у складі глюкози та сахарози визначається якісною реакцією на багатоатомні спирти. Це взаємодія з купрум(ІІ) гідроксидом з утворенням синього розчину купрум(ІІ) глюконату й купрум(ІІ) сахарату.

Глюкоза та сахароза — вуглеводи, поширені в природі, є цінними харчовими продуктами та біологічно активними речовинами, джерелом енергії.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. Поясніть походження назви класу речовин «вуглеводи».

2. Укажіть загальну формулу вуглеводів.

3. Укажіть назву рослини, з плодів якої вперше виділили глюкозу.

А вишня Б виноград В груша Г кавун

4. Укажіть назву речовини, за допомогою якої проводять якісну реакцію на глюкозу.

А кальцій(ІІ) гідроксид Б купрум(ІІ) сульфат

В купрум(ІІ) хлорид Г купрум(ІІ) гідроксид

5. Укажіть реагент для виявлення глюкози та сахарози.

А ферменти Б купрум(ІІ) гідроксид

В купрум(ІІ) хлорид Г натрій гідроксид

6. Запропонуйте спосіб виявлення глюкози у виноградному соку. Опишіть послідовність ваших дій і передбачте результат дослідження. Зробіть висновок.

7. Обчисліть відносну молекулярну масу глюкози та встановіть, у скільки разів вона більша за відносну молекулярну масу етану.

8. Кінцевими продуктами повного окиснення глюкози є вуглекислий газ і вода. Обчисліть об’єм вуглекислого газу (н. у.) і масу води, що утворяться внаслідок повного окиснення глюкози масою 90 г.

9. Під час фотосинтезу зелені листки рослин увібрали карбон(У) оксид масою 528 кг Обчисліть, який об’єм кисню (н. у.) виділився в атмосферу та яка маса глюкози утворилася.

ДОМАШНІЙ ЕКСПЕРИМЕНТ

1. Розчиніть у склянці води одну столову ложку цукру, покладіть у розчин щіпку дріжджів і поставте в тепле місце. Опишіть ваші спостереження.

2. Насипте в металеву посудину ложку сахарози й нагрівайте доти, поки сахароза повністю не розплавиться. Розплавлену масу обережно вилийте в посудину з холодною водою. Зробіть висновок про температуру плавлення сахарози й отриманий продукт.

 

Це матеріал з підручника Хімія 9 клас Савчин

 






^