Упражнение 183 Почему крахмал и целлюлозу относят к полисахаридам?
Их молекулы состоят из многих остатков молекул моносахаридов
Упражнение 184 Найдите массу кислорода, выделенного растениями в атмосферу, если в них образовалось 100 т полисахаридов.
Дано: m((С6Н10О5)n)=100 т=100000 кг
Найти: m(O2)-?
Решение
І способ
Составляем уравнение реакции образования полисахаридов:
х кмоль 100000 кг
nC6H12O6 → (С6Н10О5)n + nH2O
n кмоль 162n кг
М((C6H10O5)n)=162n кг/кмоль, масса 1 кмоль=162n кг
х=n(C6H12O6)=100000 кг • n кмоль : 162n кг=617,3 кмоль
Составляем уравнение реакции образования глюкозы (фотосинтез):
617,3 кмоль х кг
6СО2 + 6Н2О -> С6Н12О6 + 6О2
1 кмоль 192 кг
М(O2)=32 кг/кмоль, масса 1 кмоль=32 кг, а масса 6 кмоль=192 кг
х=m(O2)=617,3 кмоль • 192 кг : 1 кмоль=118521 кг=118,5 т
ІІ способ
М((C6H10O5)n)=162n кг/кмоль
v((C6H10O5)n)=m((C6H10O5)n):M(C6H10O5)n)=
=100000 кг : 162n кг/кмоль=617,3/n кмоль
Составляем уравнение реакции образования полисахаридов:
nC6H12O6 → (С6Н10О5)n + nH2O
По уравнению реакции v(C6H12O6):v(C6H10O5)n)=n:1, поэтому
v(C6H12O6))=n•v((C6H10O5)n)=n•617,3:n=617,3 кмоль
Составляем уравнение реакции образования глюкозы (фотосинтез):
6СО2 + 6Н2О -> С6Н12О6 + 6О2
По уравнению реакции v(C6H12O6):v(O2)=1:6, поэтому
v(O2)=6•v(C6H12O6)=6617,3 кмоль=3703,8 кмоль
М(O2)=32 кг/кмоль
m(O2)=v(O2)•M(O2)=3703,8 кмоль • 32 кг/кмоль=118521 кг=118,5 т
Ответ: 118,5 т
Упражнение 186 Какая масса этанола была произведена из 1 т картофеля с массовой долей крахмала 25%, если общие потери на производстве составили 20%? Примите во внимание, что крахмал в этом процессе подвергается гидролизу, а образовавшаяся глюкоза — спиртовому брожению. Задача на относительный выход продукта реакции программы 11, а не 10 класса.
Дано:m(картофеля)=1 т= 1000 кг, ω((C6H10O5)n)=25%
Найти: mпрактич.(C2H5OH)-?
Решение
m((C6H10O5)n)=(ω((C6H10O5)n)•m(картофеля)):100%=(25%•1000 кг):100%=250 кг
Составляем уравнение реакции гидролиза крахмала:
250 кг х моль
(C6H10O5)n + nH2O -> nC6H12O6
162n кг n кмоль
М((C6H10O5)n)=162n кг/кмоль, масса 1 кмоль=162n кг
х=n(C6H12O6)=250 кг • n кмоль : 162n кг=1,543 кмоль
Составляемо уравнение реакции спиртового брожжения:
1,543 кмоль х кг
C6H12O6 -> 2С2H5OH + 2CO2↑
1 кмоль 92 кг
М(C2H5OH)=46 кг/кмоль, масса 1 кмоль=46 кг, а масса 2 кмоль=92 кг
х=mтеорет.(C2H5OH)=1,543 кмоль • 92 кг : 1 кмоль=141,956 кг
По условию задачи потери на производстве составляли 20%, поэтому относительный выход этанола: ƞ(С2H5OH)=100%-20%=80%
mпрактич.(C2H5OН)=(mтеорет.(C2H5OН)•ƞ(C2H5OН)):100%=(80%•141,956 кг):100%=
=113,6 кг
Ответ: 113,6 кг
Упражнение 187 С помощью каких химических реакций можно отличить раствор этанола от раствора:
а) глицерола
С помощью качественной реакции на многоатомные спирты (на фрагмент молекулы -СНОН-СНОН-). Глицерол, в отличии от этанола, взаимодействует со свежеосажденным купрум (ІІ) гидроксидом в щелочной среде, растворяется, и образуется темносиний раствор
б) фенола
С помощью бромной воды, с которой реагирует фенол с образованием белого осадка 2,4,6-трибромофенолу
в) этаналя
С помощью реакции "серебряного зеркала", которая является качественной реакцией на альдегиды, в частности этаналь, в результате образуется осадок металлического серебра
г) этановой кислоты
Этановая кислота, в отличие от этанола, взаимодействует с нерастворимой основой купрум (II) гидроксидом с образованием растворимой в воде соли купрум (II) этаноата
д) глюкозы
С помощью качественной реакции на многоатомные спирты, в частности глюкоза взаимодействует со свежеосажденным купрум (II) гидроксидом, в результате осадок растворяется и образуется раствор синего цвета
е) сахарозы?
С помощью качественной реакции на многоатомные спирты. Посколько сахароза содержит несколько гидроксильных групп, она взаимодействует со свежеосажденным купрум (II) гидроксидом, в результате осадок растворяется и образуется раствор синего цвета
Упражнение 188 Как экспериментально различить такие вещества:
а) сахарозу и глюкозу;
С помощью реакции со свежеосажденным купрум (II) гидроксидом. В обоих случаях осадок растворяется и раствор окрашивается в синий цвет. Но при дальнейшем нагревании полученного раствора только при наличии глюкозы появляется осадок желтого цвета купрум (I) гидроксида, который быстро превращается в красный цвет купрум (I) оксида
б) метановую и этановую кислоты;
С помощью реакции "серебряного зеркала", которая является качественной реакцией на альдегидную группу, в метановой кислоте, в результате образуется осадок металлического серебра
в) крахмал и глюкозу;
Качественной реакцией на крахмал является его взаимодействие с иодом, которая дает характерное синее окрашивание.
В отличие от раствора глюкозы в растворе крахмала не растворяется осадок купрум (ІІ) гидроксида
г) этаналь и этановую кислоту?
С помощью реакции "серебряного зеркала", которая является качественной реакцией на альдегиды, в частности этаналь, в результате образуется осадок металлического серебра
Упражнение 189 Как экспериментально доказать наличие:
а) характеристических групп в молекулах глюкозы;
Доказать наличие гидроксильных групп в молекулах глюкозы можно с помощью реакции с купрум (II) гидроксида, которая является качественной на многоатомные спирты, в результате реакции осадок растворяется и образуется раствор синего цвета
Доказать наличие альдегидной группы в глюкозе можно с помощью реакции "серебряного зеркала", которая является качественной реакцией на альдегиды, в результате образуется осадок металлического серебра
б) ненасыщенных жиров в растительном масле;
Жиры, как и другие ненасыщенные соединения, присоединяют галогены, что можно наблюдать, в частности, во время обесцвечивания бромной воды
в) атомов Карбона в молекулах целлюлозы и крахмала?
Можно доказать, анализируя продукты реакции горения этих соединений, в частности углекислого газа, пропускание которого через раствор известковой воды вызывает ее помутнение
Упражнение 190 Можно ли различить по характеру пламени, какое вещество горит — этанол или бензен? Можно
Если можно, то как именно? Можно предположить, что бензен горит с выделением большего количества копоти, поскольку массовая доля Карбона в его молекуле составляет 92%, а в молекуле спирта только 37%
Упражнение 191 Почему исчезает окраска раствора брома при его перемешивании с растительным маслом? Исчезает, потому что в состав жидких жиров входят остатки ненасыщенных карбоновых кислот, они способны присоединять молекулы брома по месту двойной связи
Упражнение 192 Что наблюдается при нагревании и дальнейшем охлаждении смеси растворов иода и крахмала? Характерная синая окраска исчезает при нагревании и появляется снова при охлаждении