Інші завдання дивись тут...

Вправа 437. Дайте визначення класу вуглеводів. Вуглеводи (сахариди) — органічні сполуки із загальною формулою Cn(H2O)m (m, n > 3).

 

Вправа 438. Як класифікують вуглеводи?  Вуглеводи поділяють на прості (моносахариди) і складні (дисахариди й полісахариди)

Молекули дисахаридів складаються із двох, а полісахаридів — з великої кількості залишків молекул моносахаридів.

Наведіть приклади представників кожної групи вуглеводів.

Моносахариди: глюкоза, фруктоза, галактоза, рибоза, дезоксирибоза

Дисахариди: сахароза, лактоза, мальтоза

Полісахариди: крохмаль, глікоген, целюлоза

 

Вправа 439. Схарактеризуйте фізичні властивості глюкози й сахарози.

Глюкоза — безбарвна кристалічна речовина без запаху, солодка на смак, добре розчиняється у воді, погано розчиняється в органічних розчинниках. Густина 1,54 г/см3, температура плавлення 146°С. 

Сахароза — безбарвна кристалічна речовина без запаху, солодка на смак, добре розчиняється у воді. Густина 1,59 г/см3, температура плавлення 186°С, розплавлена маса пiсля застигання утворює карамель. 

 

Вправа 440. У результаті якого процесу утворюється глюкоза в природі? 

Глюкоза утворюється у рослинах в процесі фотосинтезу з вуглекислого газу й води, що відбувається з поглинанням сонячного світла:

6CO2 + 6H2O -> C6H12O6 + 6O2

 

Вправа 441. Яка реакція є якісною для виявлення глюкози? Молекула глюкози містить декілька груп –OH, тому подібно до багатоатомних спиртів, взаємодіє зі свіжоосадженим (щойно добутим) купрум (II) гідроксидом (без нагрівання), утворюючи сполуку характерного темно-синього кольору.

 

Вправа 442. Опишіть поширеність і застосування глюкози й сахарози.

У чистому вигляді глюкоза міститься в солодких ягодах і фруктах, у складі меду. У крові людини вміст глюкози становить близько 0,1%.

Глюкозу використовують у різних біологічних та біохімічних дослідженнях, у медицині для приготування лікувальних препаратів (вітаміну С, кальцій глюконату, кровозамінних рідин, глюкозотолерантного тесту — дослідження, що дозволяє діагностувати цукровий діабет), в кондитерському виробництві і у харчовій промисловості (смакова добавка, консервант), у виробництві дзеркал та іграшок (сріблення).

Сахароза міститься в цукровому буряку і цукровій тростині, є також у листі й соках дерев, фруктів, овочів, нектарі квітів.

Сахарозу використовують як харчовий продукт, смакову добавку до багатьох страв, консервант, у виробництві кондитерських виробів, багатьох напоїв. Сахароза слугує сировиною для добування етанолу, деяких інших органічних сполук.

 

Вправа 443. Із наведених формул випишіть формули вуглеводів: C3H8O, C5H10O5C12H26O2, C12H22O11, C6H12O.

Відповідь: C5H10O5C12H22O11.

Бо відповідають загальній формулі вуглеводів Сn(H2O)m : С5(H2O)5, C12(H2O)11

 

Вправа 444. Обчисліть масові частки Карбону й води:

а) у глюкозі C6(H2O)6;

Масову частку елементів у сполуках обчислюємо за формулою:

w(Е)=n•Ar(Е)/Mr(сполуки), де ω(E) - масова частка; n — число атомів елемента; Аг(Е) — відносна атомна маса елемента; Мг(сполуки) — відносна молекулярна (формульна) маса сполуки.

Mr(C6(H2O)6)=6•Ar(C)+6•(2Ar(H)+Ar(O))=6•12+6•(2•1+16)=180

ω(C)=6•Ar(C)/Mr(C6(H12O)6)=6•12/180=0,4, або,

помноживши це число на 100%, одержимо 40%

ω(H2O)=6•Ar(H2O)/Mr(C6(H2O)6)=6•18/180=0,6, або 60% 

б) у сахарозі C12(H2O)11.

Mr(C12(H2O)11)=12•Ar(C)+11•(2Ar(H)+Ar(O))=12•12+11•(2•1+16)=342

ω(C)=12•Ar(C)/Mr(C12(H2O)11)=12•12/342=0,42, або 42%

ω(H2O)=11•Ar(H2O)/Mr(C12(H2O)11)=11•18/342=0,58, або 58%  

Яка з цих речовин більше багата на Карбон, а яка — на воду? На Карбон більше багата сахароза, а на воду - глюкоза.

 

Вправа 445. Порівняйте кількість теплоти, що отримує організм з 1 г жиру та з 1 г глюкози. Під час окиснення 1 г жиру виділяється 39 кДж (9,3 ккал) енергії, а з 1 г вуглеводів організм отримує близько 17 кДж (4 ккал).

Як ви вважаєте, чому вуглеводи є основним джерелом енерії у тварин, а жири — лише резервним джерелом? Бо вуглеводи, що містяться у їжі, швидко перетворюються на глюкозу, що легко надходить у кров для поповнення організму необхідною енергією.

 

Вправа 446. Визначте невідому речовину X і складіть рівняння реакцій, що відповідають такій схемі перетворень: C6H12O6 → X → CaCO3.

С6Н12О6 + 6О2 -> 6СО2 + 6Н2О;

CO2 + CaO = CaCO3

Невідома речовина Х - карбон (IV) оксид СО2

 

Вправа 447. У медицині для ін’єкцій використовують розчин глюкози з масовою часткою близько 5%. Обчисліть масу глюкози, необхідну для приготування такого розчину масою 1 кг.

Відомо: ω(C6Н12О6)=5%, m(розчину)=1 кг   Знайти: m(C6H12O6)-?

Розв'язування:

m(C6H12O6)=(ω(C6Н12О6)m(розчину)):100%=1 кг5%:100%=0,05 кг

Відповідь: 0,05 кг, або 50 г.

 

Вправа 448. При згорянні глюкози кількістю речовини 1 моль виділяється 2800 кДж енергії. Складіть термохімічне рівняння цієї реакції.

С6Н12О6 + 6О2 -> 6СО2 + 6Н2О; ΔН=–2800 кДж/моль

 

Вправа 449. За даними з попереднього завдання складіть термохімічне рівняння реакції фотосинтезу.

6CO2 + 6H2O -> C6H12O6 + 6O2↑; ΔН=2800 кДж/моль

 

Вправа 450. Під час гідролізу сахарози утворилося 360 г суміші глюкози й фруктози. Визначте маси сахарози й води, що прореагували.

Відомо: m(С6Н12О66Н12О6)=360 г

Знайти: m(C12H22O11)-?, m(H2O)-?

Розв'язання

І спосіб

Обчислюємо кількість речовини суміші глюкози і фруктози масою 360 г за формулою n=m/M, де

Mr г/моль=M

Mr(C6Н12О6)=6•Ar(С)+12•Ar(Н)+6•Ar(О)=6•12+12•1+6•16=180,

Mr(C6Н12О6+C6Н12О6)=360, M(C6Н12О6+C6Н12О6)=360 г/моль

n(C6Н12О66Н12О6)=360 г: 360 г/моль=1 моль

Записуємо рівняння реакції: 

С12Н22О112О —>С6Н12О6(глюкоза) + С6Н12О6(фруктоза)  

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.  Прореагувало 1 моль сахарози  C12Н22О11 і 1 моль води Н2О з утворенням 1 моль суміші глюкози С6Н12О6 і фруктози С6Н12О6, кількості речовини однакові, тому 

n(C12Н22О11 )=n(H2O)=n(C6Н12О6+C6Н12О6)=1 моль

Обчислюємо маси сахарози і води кількістю речовини 1 моль за формулою m=n•M

Mr(C12Н22О11)=12•Ar(С)+22•Ar(Н)+11•Ar(О)=12•12+22•1+11•16=342,

M(C12Н22О11)=342 г/моль

m( C12Н22О11)=n(C12H22O11)M(C12H22O11)=1 моль•342 г/моль=342 г

Mr2О)=2•Ar(Н)+Ar(О)=2•1+16=18, M(Н2О)=18 г/моль

m( Н2О)=n(H2O)M(H2O)=1 моль•18 г/моль=18 г

ІІ спосіб

Фруктоза є ізомером глюкози і має однакову молекулярну формулу, але іншу хімічну будову.

Записуємо рівняння реакції:

     х г          у г      ______________360 г________

 С12Н22О11 + Н2О —>С6Н12О6 (глюкоза)+С6Н12О6(фруктоза)

   342 г        18 г                        360 г                     

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі, а під формулами сполук - маси кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. Для цього обчислюємо молярні маси (Mr г/моль=M) речовин й, відповідно, масу 1 моль.

Mr(C6Н12О6)=6•Ar(С)+12•Ar(Н)+6•Ar(О)=6•12+12•1+6•16=180,

Mr(C6Н12О6+C6Н12О6)=180+180=360, 

M(C6Н12О6+C6Н12О6)=360 г/моль. Маса 1 моль=360 г

Mr(C12Н22О11)=12•Ar(С)+22•Ar(Н)+11•Ar(О)=12•12+22•1+11•16=342,

M(C12Н22О11)=342 г/моль. Маса 1 моль=342 г

Mr2О)=2•Ar(Н)+Ar(О)=2•1+16=18, M(Н2О)=18 г/моль. Маса 1 моль=18 г

За допомогою пропорції обчислюємо масу сахарози:

х г / 342 г = 360 г/ 360 г

х г • 360 г = 342 г • 360 г

х = 342 г • 360 г : 360 г

х =m(C12H22O11)=342 г

За допомогою пропорції обчислюємо масу води:

у г / 18 г = 360 г/ 360 г

у г • 360 г = 18 г • 360 г

у = 18 г • 360 г : 360 г

у =m(H2O)=18 г

Відповідь:  342 г С12H22O11 i 18 г Н2О

 

Вправа 451. Одне дерево за добу в середньому перетворює на вуглеводи вуглекислий газ масою 55 г. Яка маса глюкози при цьому утворюється?

Відомо: m(СО2)=55 г      Знайти: m(C6H12O6)-?

Розв'язання

І спосіб

Обчислюємо кількість речовини вуглекислого газу масою 55 г за формулою n=m/M, де

Mr г/моль=M

Mr(CО2)=Ar(С)+2•Ar(О)=12+2•16=44, M(CО2)=44 г/моль

n(CО2)=m(CO2)/M(CO2)=55 г: 44 г/моль=1,25 моль

Записуємо рівняння реакції:

6CO2 + 6H2O -> C6H12O6 + 6O2

За рівнянням реакції n(CO2):n(C6H12O6)=6:1, тому

n(C6Н12O6)=n(CO2):6=1,25 моль:6=0,2083 моль

Обчислюємо масу глюкози кількістю речовини 0,2083 моль за формулою m=n•M

Mr(C6Н12О6)=6•Ar(С)+12•Ar(Н)+6•Ar(О)=6•12+12•1+6•16=180,

M(C6Н12О6)=180 г/моль

m( C6Н12О6)=n(C6H12O6)M(C6H12O6)=0,2083 моль•180 г/моль=37,5 г

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції:

 55 г               х г     

6CO2 + 6H2O -> C6H12O6 + 6O2

 264 г             180 г                    

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі, а під формулами сполук - маси кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. Для цього обчислюємо молярні маси (Mr г/моль=M) речовин й, відповідно, масу 6 моль вуглекислого газу та масу 1 моль глюкози.

Mr(CО2)=Ar(С)+2•Ar(О)=12+2•16=44, M(CО2)=44 г/моль.

Маса 1 моль=44 г, а маса 6 моль=264 г

Mr(C6Н12О6)=6•Ar(С)+12•Ar(Н)+6•Ar(О)=6•12+12•1+6•16=180,

M(C6Н12О6+C6Н12О6)=180 г/моль. Маса 1 моль=180 г

За допомогою пропорції обчислюємо масу глюкози:

55 г / 264 г = х г/ 180 г

х г • 264 г = 180 г • 55 г

х = 180 г • 55 г : 264 г

х =m(C6H12O6)=37,5 г

Відповідь:  37,5 г С6H12O6

 

Вправа 452. Для процесу фотосинтезу зелені рослини нашої планети щорічно поглинають 200 млрд тонн вуглекислого газу. Який об’єм кисню (н. у.) виділяється при цьому в атмосферу?

Відомо: m(СО2)=200 млрд т=2001012 кг

Знайти: V(O2)-?

Розв'язання

І спосіб

Обчислюємо кількість речовини вуглекислого газу масою 2001012 кг за формулою n=m/M,

де Mr кг/кмоль=M

Mr(CО2)=Ar(С)+2•Ar(О)=12+2•16=44, M(CО2)=44 кг/кмоль

n(CО2)=m(CO2)/M(CO2)=2001012 кг: 44 кг/кмоль=4,551012 кмоль

Записуємо рівняння реакції:

6CO2 + 6H2O -> C6H12O6 + 6O2

За рівнянням реакції n(CO2):n(O2)=6:6=1:1, тому

n(O2)=n(CO2)=4,551012 кмоль

Обчислюємо об'єм кисню кількістю речовини 4,551012 кмоль за формулою V=n•VM, де VM-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 м3/кмоль

V(О2)=n(O2)VM=4,551012 кмоль•22,4 м3/кмоль=1021012 м3=102трлн м3

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції:

2001012 кг                           х м3     

6CO2   +    6H2O ->  C6H12O6 + 6O2

264 кг                               134,4 м3                  

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі, а під формулами сполук - масу та об'єм кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. За н.у. 1 кмоль газу займає об'єм 22,4 м3, а 6 моль газу займуть у 6 разів більший об'єм, тобто 134,4 м3. Обчислюємо молярну масу (Mr кг/кмоль=M) вуглекислого газу й, відповідно, масу 6 моль.

Mr(CО2)=Ar(С)+2•Ar(О)=12+2•16=44, M(CО2)=44 кг/кмоль

Маса 1 кмоль=44 кг, а маса 6 кмоль=264 кг

За допомогою пропорції обчислюємо масу кисню:

2001012 кг / 264 кг = х м3 / 134,4 м3

х м3 • 264 кг = 2001012 кг • 134,4 м3

х = 2001012 кг • 134,4 м3 : 264 кг

х =V(O2)=1021012 м3=102 трлн м3

Відповідь:  1021012 м3 або 102 трлн м3 кисню

 

Вправа 453*. У телевізійній рекламі можна почути, що після вживання їжі в ротовій порожнині порушується кислотно-лужний баланс, і щоб його відновити, треба жувати гумку з карбамідом. Як ви вважаєте, яким чином

порушується цей баланс? У нормі середовище у ротовій порожнині є слабо лужним. Після вживання багатої на вуглеводи їжі, під дією молочнокислих бактерій, з глюкози утворюється молочна кислота, тому середовище змінюється на кисле.

             молочнокислі бактерії

C6H12O6 -------------------------------- > 2C3H6O3

                                          молочна кислота

За рахунок якого процесу він порушується? За рахунок процесу молочнокислого бродіння, що може відбуватися в ротовій порожнині і спричиняє карієс зубів.                    

Яка роль карбаміду у відновленні балансу? Карбамід (NН2)2СO, що міститься в жувальній гумці, в ротовій порожнині піддається гідролізу з утворенням гідрату амоніаку:

(NH)2CO + 2H2O -> 2NH2H2O + CO2

Гідрат амоніаку нейтралізує молочну кислоту.

 

Вправа 454*. На етикетці харчових продуктів обов’язково вказують уміст поживних речовин: жирів, білків та вуглеводів. Розгляньте етикетки харчових продуктів, які ви часто вживаєте (напої, снеки, шоколадки тощо), й оцініть масу цукру, що ви споживаєте з цими продуктами щоденно. Порівняйте отриману масу з рекомендованою дієтологами добовою дозою вуглеводів.

 Вміст цукру в солодощах:

- в плитці молочного шоколаду (100 г) - 7 чайних ложок цукру;

- у батончику «Snickers* (52,7 г) - 6,75 чайних ложок цукру;

- у батончику «Milky Way» (58 г) - 8,75 чайних ложок;

- шоколадка «Milka» (40,8 г) - 5,5 чайних ложок;

- у батончику «Twix » (50,7 г) - по 3 чайних ложки в кожній паличці;

- пакетик цукерок «M&M’s* (47,9 г) -7,5 чайних ложок цукру.

Вміст цукру в газованих напоях:

- «Coca cola* (0,33л) - 8,25 чайних ложок цукру;

- «Pepsi* (0,33л) - 8,75 чайних ложок;

- «Red Bull* (0,25л) - 6,9 чайних ложок;

- «Sprite* (0,33л) - 8,25 чайних ложок.

Вміст цукру у 100 г фруктів:

- манго - 3,2 чайних ложок цукру;

- банани - 3 чайних ложки цукру;

- яблука - 2,6 чайних ложок цукру;

- ананаси - 2,5 чайних ложок цукру;

- виноград - 4 чайних ложки цукру;

- лимони - 0,6 чайних ложок цукру;

- ківі - 2,3 чайних ложок цукру;

- абрикоси - 2,3 чайних ложок цукру;

- полуниця - 1,3 чайних ложок цукру;

- малина - 1 чайна ложка цукру;

- чорниця -1,7 чайних ложок цукру;

- журавлина - 1 чайна ложка цукру.

Добова норма вживання цукру:

- діти 2-3 років: 12-13 г або 2,5 чайних ложок;

- діти 4-8 років: 15-18 г або 3-3,5 чайних ложок;

- діти 9-13 років: 20-23 г або 4-4,5 чайних ложок;

- для чоловіків: 37,5 г або 7,5 чайних ложок;

- для жінок: 26 г або 5 чайних ложок.

Інші завдання дивись тут..