Упражнение 168 Почему глюкозу, сахарозу, крахмал, целлюлозу называют углеводами? Потому что эти органические соединения имеют общую формулу Cn(H2O)m, где n>5 і m>5, то есть содержат в молекулах кроме атомов Карбона (прежнее название «углерод») атомы Гидрогена и Оксигена в соотношении Н:О, как 2:1, подобно к воде, поэтому общее название этих веществ образовано от слов «углерод» и «вода». Углерод и вода образуются при полном термическом разложении углеводов при отсутствии воздуха
Упражнение 169 С помощью каких химических реакций можно обнаружить в молекуле глюкозы:
а) гидроксильные группы;
Реакцией с купрум (II) гидроксидом в щелочной среде. Продукт реакции - растворимое соединение Купрума (II) синего цвета
б) альдегидную группу?
1. Реакцией "серебряного зеркала". При нагревании раствора глюкозы с аммиачным раствором аргентум (II) оксида образуется аммонийная соль глюконовой кислоты, а на стенках сосуда появляется тонкий блестящий слой серебра.
CH2OH―(CHOH)4―CHO+Ag2O+NH3->CH2OH―(CHOH)4―COONH4+2Ag↓
глюкоза амоний глюконат
2. Реакцией с купрум (II) гидроксидом за нагрева, который превращается на купрум (I) гидроксид желтого цвета и быстро разлагается на красный купрум (I) оксид и воду.
CH2OH―(CHOH)4―CHO+2Cu(OH)2->CH2OH―(CHOH)4―COOH+Cu2O↓+2H2O
глюкоза глюконовая кислота
Упражнение 170 По материалам из интернета или другим источникам информации подготовьте сообщение о роли глюкозы в организме человека. При окислении глюкозы в организме выделяется необходимая для него энергия.
Упражнение 171 В какой массе воды следует растворить 40 г глюкозы, чтобы приготовить раствор с массовой долей углевода 8%?
Дано: m(C6H12O6)=40 г, ω(C6H12O6)=8%
Найти: m(H2O)-?
Решение
m(раствора)=(m(C6H12O6):ω(C6H12O6))•100%=(40 г:8%)•100%=500 г
m(H2O)=m(раствора)-m(C6H12O6)=500 г - 40 г=460 г
Ответ: 460 г
Упражнение 172 Определите массы растворов глюкозы с ее массовыми долями 5 и 25%, необходимые для приготовления 200 г раствора с массовой долей соединения 10%.
Дано: m(раствора)=200 г, ω(C6H12O6)=10%, или 0,1; ω1(C6H12O6)=5%, или 0,05; ω2(C6H12O6)=25%, или 0,25
Найти: m1(раствора)-? m2(раствора)-?
Решение
І способ
Пусть х - масса раствора с массовой долей вещества 5%, а (200-х) - масса раствора с массовой долей вещества 25%, тогда 0,05•х - масса растворенного вещества 5% раствора, а 0,25•(200-х) - масса растворенного вещества 25% раствора
Составляем алгебраическое уравнение и решаем его:
0,05•х + 0,25•(200-х) = 0,1•200
0,05•х + 50 - 0,25•х = 20
0,25•х - 0,05•х = 50 - 20
0,2•х = 30
х = 30 : 0,2
х = 150, итак m1(раствора)=150 г 5% р-ра
m2(раствора)=m(раствора)-m1(раствора)=200 - 150=50 г 25% р-ра
ІІ способ
1. Задачу решаем по правилу Пирсона:
5% | 15 частей (25-10=15) | |||
\ | ∕ | |||
10% | ||||
∕ | \ | |||
25% | 5 частей (10-5=5) |
Для изготовления нового раствора нужно иметь 5 массовых частей раствора с массовой долей 5% и 15 массовых частей раствора с массовой долей 25%, то есть всего 5+15=20 массовых частей. Эти 20 частей составляют 200 г нового раствора.
2. Определяем массу раствора, которая содержится в одной части:
200 г : 20=10 г.
3. Определяем массу каждого раствора:
m1(раствора)=10 г • 15 частин = 150 г
m2(раствора)=10 г • 5 частин = 50 г
Ответ: 150 г 5%-ного раствора и 50 г 25%-ного раствора
Упражнение 173 Какая масса серебра образуется при окислении 0,4 моль глюкозы избытком аммиачного раствора аргентум (І) оксида?
Дано: n(C6H12O6)=0,4 моль
Найти: m(Ag)-?
Решение
І способ
Составляем уравнение реакции:
С6H12O6 + Ag2O -> СH2OH-(CHOH)4-COOH + 2Ag↓
По уравнению реакции n(C6H12O6):n(Ag)=1:2, поэтому
n(Ag)=2•n(C6H12O6)=2•0,4 моль=0,8 моль
M(Ag)=108 г/моль
m(Ag)=n(Ag)•M(Ag)=0,8 моль•108 г/моль=86,4 г
II cпособ
Составляем уравнение реакции:
0,4 моль х г
С6H12O6 + Ag2O -> СH2OH-(CHOH)4-COOH + 2Ag↓
1 моль 216 г
M(Ag)=108 г/моль, масса 1 моль=108 г, а масса 2 моль=216 г
х = 0,4 моль • 216 г/моль : 1 моль = 86,4 г
Ответ: 86,4 г
Упражнение 174 Какой объем углекислого газа (н. у.) выделится при полном превращении 90 г глюкозы в спирт в процессе брожения?
Дано: m(C6H12O6)=90 г
Найти: V(CO2)-?
Решение
I способ
M(С6H12O6)=180 г/моль
n(C6H12O6)=n(C6H12O6):M(C6H12O6)=90 г : 180 г/моль=0,5 моль
Составляем уравнения реакции:
С6H12O6 -> 2C2H5OH + 2CO2↑
По уравнению реакции n(C6H12O6):n(CO2)=1:2, поэтому
n(CO2)=2•n(C6H12O6)=2•0,5 моль=1 моль
V(CO2)=n(CO2)•VM=1 моль•22,4 л/моль=22,4 л
II способ
Составляем уравнения реакции:
90 г х л
С6H12O6 -> 2C2H5OH + 2CO2↑
180 г 44,8 л
M(С6H12O6)=180 г/моль, масса 1 моль=180 г
При н.у. 1 моль газа занимает объем 22,4 л, а 2 моль будут занимать объем 44,8 л
х = 90 г • 44,8 л : 180 г = 22,4 л
Ответ: 22,4 л
Упражнение 175 В результате молочнокислого брожения глюкозы образовалось 3,6 г молочной кислоты и осталось 8,4 г глюкозы. Вычислите массу углевода до начала реакции.
Дано: m(CH3—CHOH—COOH)=3,6 г, mостаток(C6H12O6)=8,4 г
Найти: mобщая(C6H12O6)-?
Решение
I способ
M(CH3—CHOH—COOH)=90 г/моль
n(CH3—CHOH—COOH)=m(CH3—CHOH—COOH):M(CH3—CHOH—COOH)=
=3,6 г : 90 г/моль=0,04 моль
Составляем уравнение реакции:
C6H12O6 → 2CH3—CHOH—COOH (молочная кислота)
По уравнению реакции n(C6H12O6):n(CH3—CHOH—COOH)=1:2, поэтому
n(C6Н12О6)=n(CH3—СНOH—COOH):2=0,04 моль:2=0,02 моль
M(С6H12O6)=180 г/моль
m(C6Н12О6)=n(C6Н12О6)•M(C6Н12О6)=0,02 моль•180 г/моль=3,6 г
mобщая(C6H12O6)=m(C6H12O6)+mостаток(C6H12O6)=3,6 г + 8,4 г=12 г
II способ
Составляем уравнение реакции:
х г 3,6 г
C6H12O6 → 2CH3—CHOH—COOH (молочная кислота)
180 г 180 г
M(С6H12O6)=180 г/моль, масса 1 моль=180 г
M(CH3—СНOH—COOH)=90 г/моль, масса 1 моль=89 г, а масса 2 моль=178 г
х=m(C6H12O6)=3,6 г • 180 г : 180 г = 3,6 г
mобщая(C6H12O6)=m(C6H12O6)+mостаток(C6H12O6)=3,6 г + 8,4 г=12 г
Ответ: 12 г