Інші завдання видання 2017 року видання дивись тут...

Інші завдання видання 2012 року видання дивись тут...

Домашнє завдання. Вуглеводи: сахароза. Фізичні та хімічні властивості. 

Завдання 1. Дослідіть фізичні властивості сахарози і заповніть таблицю даними дослідження:

а) розгляньте зразок сахарози і впишіть дані про агрегатний стан, колір, смак цієї речовини;

б) розчиніть сахарозу в холодній та гарячій воді та порівняйте розчинність її за підвищення температури;

в) помістіть у посудину одну ложку сахарози і нагрійте до її розплавлення.

Охолодіть отриманий продукт. Опишіть ваші спостереження.

Досліди Властивості Спостереження

Дослід 1.

 

 

 

Агрегатний стан.

Колір.

Смак.

 

Тверда 

(кристалічна

речовина). 

Безбарвна.

Солодка.

Дослід 2

 

 

 

Розчинність у холодній воді.

Розчинність у гарячій воді.

 

 

Розчинність

за підвищення

температури

зростає.

Дослід 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура плавлення.

Продукт застигання.

 

 

 

 

 

 

 

 

Під час на-

грівання до 

190-2000С

кристали 

плавляться,

розплавлена

маса після

застигання

утворює

карамель.

 

Завдання 2. Напишіть рівняння гідролізу (взаємодії сахарози з водою) в молекулярному вигляді:

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

Фруктоза - це ізомер глюкози, має ту саму молекулярну формулу, але іншу хімічну будову.

 

Завдання 3. У людському організмі під час повного окиснення глюкози вивільняється велика кількість енергії, водяна пара та вуглекислий газ. Обчисліть маси кінцевих продуктів, якщо окиснилася глюкоза масою 117 г.

Дано: m(C6H12О6)=117 г

Знайти: m(CO2)-? m(H2O)-?

Розв'язання

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

  117 г                 х г          у г

 C6Н12О6  +  6O2 = 6CO2  +  6H2O

  180 г                264 г       108 г                            

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль глюкози  C6Н12О6 з утворенням 6 моль карбон (IV) оксиду СО2 і 6 моль води H2O. 

Обчислюємо молярні маси (Mr г/моль=M) речовин  й, відповідно, масу 1 моль глюкози та 6 моль карбон (IV) оксиду  і 6 моль води.

Mr(C6Н12О6)=6Ar(С)+12Ar(Н)+6Ar(О)=612+121+616=180,

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

Mr(CO2)=Ar(C)+2Ar(O)=12+216=44, M(CO2)=44 г/моль.

Маса 1 моль=44 г, а маса 6 моль=264 г 

Mr(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=21+16=18M(H2O)=18 г/моль.

Маса 1 моль=18 г, а маса 6 моль=108 г

Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

За допомогою пропорції обчислюємо масу карбон (IV) оксиду:

117 г/180 г= х г/264 г, звідси х=117 г264 г/180 г=171,6 г

За допомогою пропорції обчислюємо масу води:

117 г/180 г= у г/108 г, звідси у=117 г108 г/180 г=70,2 г

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції:  C6Н12О6+6O2=6CO2+6H2O  

Обчислюємо молярні маси (Mr г/моль=M) речовин.

Mr(C6Н12О6)=6Ar(С)+12Ar(O)+6Ar(О)=612+121+616=180,

M(C6Н12О6)=180 г/моль

Mr(CO2)=Ar(C)+2Ar(O)=12+216=44, M(CO2)=44 г/моль

Mr(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=21+16=18M(H2O)=18 г/моль

Обчислюємо кількість речовини глюкози масою 117 г за формулою y=m/M

y(C6Н12О6)=117 г: 180 г/моль=0,65 моль

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.  Прореагувало 1 моль глюкози  C6Н12О6 з утворенням 6 моль карбон (IV) оксиду СО2 і 6 моль води H2O, кількість речовини карбон (IV) оксиду і кількість речовини води є у 6 разів більшою, ніж глюкози, тому  y(2)=у(Н2О)=6y(C6Н12О6)=60,65=3,9 моль

Масу заданої кількості речовини обчислюємо за формулою m=yM

Обчислюємо масу карбон (IV) оксиду  кількістю речовини 3,9 моль:

m(2)=3,9 моль44 г/моль=171,6 г.

Обчислюємо масу води кількістю речовини 3,9 моль:

m(H2O)=3,9 моль18 г/моль=70,2 г.

Відповідь:  m(CO2)=171,6 г; m(H2O)=70,2 г

 

Завдання 4. Внаслідок гідролізу сахарози масою 85,5 кг, утворилася суміш глюкози і фруктози масою 72 кг. Обчисліть масову частку домішок у сахарозі.

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

Рівняння реакції можна записати так:

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

Відомо: m(С12Н22О11)=85,5 кг; m(С6Н12О66Н12О6)=72 кг

Знайти: ω(домішків)-?

Розв'язання

І спосіб

За рівнянням реакції розрахуємо масу чистої сахарози.

Записуємо рівняння реакції:

     х кг                     ______________72 кг________

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

   342 кг                                      360 кг                     

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 кмоль сахарози  C12Н22О11 з утворенням 1 кмоль суміші глюкози  С6Н12О6  і  фруктози  С6Н12О6. 

Обчислюємо молярні маси (Mr кг/кмоль=M) речовин й, відповідно, масу 1 кмоль суміші

Mr(C6Н12О6)=6Ar(С)+12Ar(Н)+6Ar(О)=612+121+616=180,

Mr(C6Н12О6+C6Н12О6)=180+180=360, 

M(C6Н12О6+C6Н12О6)=360 кг/кмоль. Маса 1 кмоль=360 кг

Mr(C12Н22О11)=12Ar(С)+22Ar(Н)+11Ar(О)=1212+221+1116=342,

M(C12Н22О11)=342 кг/кмоль. Маса 1 кмоль=342 кг

Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

За допомогою пропорції обчислюємо масу чистої сахарози:

х кг/342 кг= 72 кг/360 кг, звідси х=72 кг342 кг:360 кг=68,4 кг

Розраховуємо масу домішків у сахарозі:

85,5 кг - 68,4 кг = 17,1 кг

Знайдемо масову частку домішок у сполуці за формулою 

ω(домішків)=m(домішків)/m(сполуки)

ω(домішків)=17,1 кг : 85,5 кг = 0,2, або,

помноживши це число на 100%, одержимо 20% 

ІІ спосіб

За рівнянням реакції розрахуємо масу чистої сахарози.

Записуємо рівняння реакції: 

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

Обчислюємо молярні маси (Mr кг/кмоль=M) речовин.

Mr(C6Н12О6)=6Ar(С)+12Ar(Н)+6Ar(О)=612+121+616=180,

Mr(C6Н12О6+C6Н12О6)=360, M(C6Н12О6+C6Н12О6)=360 кг/кмоль

Mr(C12Н22О11)=12Ar(С)+22Ar(Н)+11Ar(О)=1212+221+1116=342,

M(C12Н22О11)=342 кг/кмоль

Обчислюємо кількість речовини суміші глюкози і фруктози масою 72 кг за формулою y=m/M

y(C6Н12О66Н12О6)=72 кг: 360 кг/кмоль=0,2 кмоль

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.  Прореагувало 1 кмоль сахарози  C12Н22О11 з утворенням 1 кмоль суміші глюкози  С6Н12О6  і фруктози  С6Н12О6 , кількість речовини сахарози і суміші є однакова, тому 

y( C12Н22О11 )=y( C6Н12О6+C6Н12О6)=0,2 кмоль

Обчислюємо масу чистої  сахарози  кількістю речовини 0,2 кмоль за формулою m=yM

m( C12Н22О11 )=0,2 кмоль342 г/моль=68,4 кг

Розраховуємо масу домішків у сахарозі:

85,5 кг - 68,4 кг = 17,1 кг

Знайдемо масову частку домішок у сполуці за формулою 

ω(домішків)=m(домішків)/m(сполуки)

ω(домішків)=17,1 кг : 85,5 кг = 0,2, або 20%

ІІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції: 

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

Обчислюємо молярні маси (Mr кг/кмоль=M) речовин

Mr(C6Н12О6)=6Ar(С)+12Ar(Н)+6Ar(О)=612+121+616=180,

Mr(C6Н12О6+C6Н12О6)=360, M(C6Н12О6+C6Н12О6)=360 кг/кмоль

Mr(C12Н22О11)=12Ar(С)+22Ar(Н)+11Ar(О)=1212+221+1116=342,

M(C12Н22О11)=342 кг/кмоль

Кількість рочовини заданої маси обчислюємо за формулою y=m/M

Кількість речовини суміші глюкози  і фруктози масою 72 кг:

y(C6Н12О66Н12О6)=72 кг: 360 кг/кмоль=0,2 кмоль

Кількість речовини сахарози масою 85,5 кг:

y( C12Н22О11)=85,5 кг: 342 кг/кмоль=0,25 кмоль

Визначимо кількість речовини сахарози, що вступила в реакцію, тобто чистої сахарози. Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.  Прореагувало 1 кмоль сахарози  C12Н22О11 з утворенням 1 кмоль суміші глюкози  С6Н12О6  і фруктози  С6Н12О6 , кількість речовини сахарози і суміші є однакова, тому кількість речовини чистої сахарози:

y(C 12Н22О11)=y( C6Н12О6+C6Н12О6)=0,2 кмоль

Кількість речовини домішків у сахарозі:

y(домішків)=0,25 кмоль - 0,2 кмоль = 0,05 кмоль

Обчислюємо масу домішків  кількістю речовини 0,05 кмоль за формуло m=yM

m(домішків )=0,05 кмоль342 кг/кмоль=17,1 кг

Знайдемо масову частку домішків у сполуці за формулою: 

ω=m(домішок)/m(сполуки)

ω= 17,1 кг / 85,5 кг = 0,2, або 20% 

Відповідь:  0,2, або 20%

Інші завдання видання 2012 року видання дивись тут... 

Інші завдання видання 2017 року видання дивись тут...