Вправа 1 Яка загальна формула вуглеводів? Cm(H2O)n, де m, n ≥ 3
Вправа 2 Яке походження назви «вуглеводи»? Назва виникла із врахування того, що сполуки складаються з Карбону (тоді його називали вуглецем) та Оксигену й Гідрогену, причому співвідношення атомів Гідрогену й Оксигену в них таке саме, як у воді.
Під час нагрівання або дією водовідіймаючих засобів вуглеводи розкладаються на вуглець та воду, що також підтверджувало таку назву
Вправа 3 Наведіть приклади вуглеводів і їхніх тривіальних назв.
Глюкоза C6H12O6, або виноградний цукор, сахароза C12H22O11, або звичайний цукор, крохмаль (C6H10O5)n, целюлоза (C6H10O5)n
Вправа 4 Опишіть поширення вуглеводів у природі й харчових продуктах. Глюкоза міститься в соках фруктів і ягід, бджолиному меді, майже в усіх органах зелених рослин, у фізіологічних рідинах організму — крові, лімфі тощо. Сахароза міститься у плодах, овочах, у незначних кількостях в нектарі квітів, а найбільше її у цукровій тростині й цукровому буряку
Вправа 5 За якою ознакою класифікують вуглеводи на моно, ди, полісахариди? За кількістю мономерів, які називають сахаридами
Молекули дисахаридів складаються із двох, а полісахаридів — з понад 10 залишків молекул моносахаридів
Вправа 6 Яка молекулярна формула глюкози? С6H12O6
Сахарози? C12H22O11
Крохмалю? (C6H10O5)n
Целюлози? (C6H10O5)n
Вправа 7 Які характеристичні групи є в молекулі глюкози? П'ять гідроксильних і одна альдегідна групи
В молекулі cахарози? Вісім гідроксильних груп
В молекулі крохмалю? Декілька гідроксильних груп
В молекулі целюлози? Декілька гідроксильних груп
Вправа 8 Які речовини є продуктами:
а) часткового окиснення глюкози купрум (ІІ) гідроксидом;
Глюконова кислота, купрум (I) оксид і вода
б) відновлення глюкози воднем?
Сорбіт - шестиатомний спирт
Вправа 9 Чим крохмаль подібний до целюлози і чим відрізняється від неї? Подібні тим, що побудовані із залишків молекул одного моносахариду — глюкози, склад їх молекул позначається однаковою молекулярною формулою — (С6Н10О5)n. Відрізняються просторовою будовою та ступенем полімеризації
Вправа 10 Яке значення реакцій:
а) фотосинтезу;
Утворення глюкози в зелених рослинах і деяких бактеріях:
nСО2 + mН2О -> Cn(H2O)m + nО2
б) бродіння глюкози;
Відбувається розщеплення молекули глюкози за участю мікроорганізмів або виділених із них ферментів.
Молочнокисле бродіння:
С6Н12О6 → 2СН3СН(ОН)СООН
глюкоза молочна кислота
Спиртове бродіння:
С6Н12О6 → 2С2Н5ОН + 2СО2↑
глюкоза етанол
в) гідролізу сахарози, крохмалю, целюлози?
Утворення моносахаридів під дією ферментів або при нагріванні з розбавленими неорганічними кислотами:
C12Н22O11 + Н2O -> C6Н12O6 + С6Н12O6
сахароза глюкоза фруктоза
(С6Н10O5)n + nН2O -> nC6Н12O6
крохмаль глюкоза
(С6Н10O5)n + nН2О -> nC6Н12O6
целюлоза глюкоза
Вправа 11 Поясніть, чому:
а) сік стиглого яблука відновлює амоніачний розчин аргентум (І) оксиду, а сік незрілого – ні; У соці стиглого яблука міститься глюкоза
б) сік незрілого яблука набуває синього кольору під дією йодної настоянки; У соці незрілого яблука міститься крохмаль
в) якщо довго жуєте шматочок хліба, то відчуваєте солодкий смак; У ротовій порожнині за участю фермента амілази відбувається гідроліз крохмалю, що міститься в хлібі, з утворенням глюкози
г) борошнистий смак насіння під час проростання змінюється на солодкуватий. У насінні, що проростає, крохмаль під дією ферментів перетворюється на глюкозу
Вправа 12 Запропонуйте кілька способів, за допомогою яких можна відрізнити один від одного:
а) мед, фальсифікований крохмалем, від меду, фальсифікованого крейдою;
Домішки крейди можна виявити за скипанням суміші внаслідок виділення вуглекислого газу, якщо до меду, розведеного дистильовоною водою, додати декілька крапель органічної кислоти, наприклад, водний розчин етанової (оцтової) кислоти, відомий під назвою "оцет".
Домішки крохмалю можна виявити за утворенням синього забарвлення, якщо до прокип'яченого і охолодженого розчину меду додати декілька крапель спиртового розчину йоду або розчину Люголя (розчин йоду в калій йодиді)
б) гліцерол і крохмальний клейстер.
Гліцерол, на відміну від крохмалю, реагує зі свіжоодержаним осадом купрум (II) гідроксидом у лужному середовищі з утворенням розчинної сполуки синього кольору.
Крохмальний клейстер, на відміну від гліцеролу, з розчином йоду утворює сполуку синього кольру
Вправа 13 У промисловості гідроліз крохмалю здійснюють нагріванням з розбавленою сульфатною кислотою. Висловте припущення, для чого після закінчення гідролізу до розчину добавляють надлишок крейди. Для нейтралізації кислоти. Утворений осад кальцій сульфату фільтрують. Часткове випарювання води називають упарюванням. Розчин упарюють, під час охолодження концентрованого розчину глюкоза кристалізується
Підтвердьте свої міркування хімічним рівнянням.
H2SO4 + CaCO3 = CaSO4↓ + H2O + CO2↑
Вправа 15 Поясніть, для чого можуть використовувати глюкозу на виробництві ялинкових прикрас. Для сріблення ялинкових прикрас, бо глюкоза вступає в реакцію, так званого "срібного дзеркала"
Вправа 16 Так званий інвертний сироп утворюється внаслідок кип’ятіння цукрового сиропу з лимонною кислотою. Він значно солодший за цукровий. Висловте припущення щодо хімічного складу інвертного сиропу. Інвертний сироп - розчин, що містить глюкозу й фруктозу.
Запропонуйте спосіб, у який можна хімічно відрізнити інвертний сироп від цукрового. Можна відрізнити за допомогою реакції зі свіжодобутим осадом купрум (II) гідроксидом. І глюказа, і сахароза, що входять до складу сиропів, утворять розчин синього кольору, однак при подальшому нагріванні спостерігаємо виділення червоного осаду купрум (I) оксиду внаслідок окиснення глюкози. Сахароза в реакцію окиснення не вступає
Поясніть, чому інвертний сироп солодший за звичайний. Бо фруктоза у 3 рази солодша за глюкозу і в 1,5 — рази за звичайний цукор
Вправа 17 Складіть хімічні рівняння відповідно до схем:
а) карбон (IV) оксид → глюкоза → крохмаль → глюкоза;
6СO2 + 6H2O -> C6H12O6 + 6O2
nC6H12O6 -> (C6H12O5)n + nH2O
(C6H12O5)n + nH2O -> nC6H12O6
б) целюлоза → глюкоза → глюконова кислота → кальцій глюконат;
(C6H12O5)n + nH2O -> nC6H12O6
C6H12O6 + 2Cu(OH)2 -> CH2OH(CHOH)4COOH + Cu2O + 2H2O
2CH2OH(CHOH)4COOH + CaCO3 = Ca(CH2OH(CHOH)4COO)2 + CO2↑ + H2O,
або
2CH2OH(CHOH)4COOH + Ca(OH)2 = Ca(CH2OH(CHOH)4COO)2 + 2H2O
в) сахароза → глюкоза → сорбіт;
C12H22O11 + H2O -> C6H12O6 + C6H12O6
C6H12O6 + H2 -> C6H14O6,
або
CH2OH―(CHOH)4―CHO + H2 -> CH2OH―(CHOH)4―CH2OH
г) крохмаль → глюкоза → етанол → етаналь → етанова кислота → натрій етаноат;
(C6H12O5)n + nH2O -> nC6H12O6
C6H12O6 -> 2С2H5OH + 2CO2↑
C2H5OH [O]-> CH3CHO + H2O
CH3CHO [O]-> CH3COOH
2CH3COOH + Nа2СО3 → 2CH3COONа + СО2↑ + H2О
д) крохмаль → глюкоза → молочна кислота → кальцій лактат
(C6H12O5)n + nH2O -> nC6H12O6
C6H12O6 -> 2CH3CH(OH)COOH
2CH3CH(OH)COOH + Ca(OH)2 = Ca(CH3CH(OH)COO)2 + 2H2O,
або
2CH3CH(OH)COOH + CaCO3 = Ca(CH3CH(OH)COO)2 + CO2↑+ H2O