Formula zahărului de cupru 2

65. Sucroză, proprietățile sale fizice și chimice

Proprietățile fizice și natura.

1. Este un cristal incolor cu gust dulce, bine solubil în apă.

2. Punctul de topire al zaharozei 160 ° C.

3. Când zaharoza topită se solidifică, se formează o masă transparentă amorfă - caramel.

4. Conținut în multe plante: în sucul de mesteacăn, arțar, în morcovi, pepeni, precum și în sfeclă de zahăr și trestie de zahăr.

Structura și proprietățile chimice.

1. Formula moleculară a zaharozei este C12N22DESPREunsprezece.

2. Sucroza are o structură mai complexă decât glucoza.

3. Prezența grupărilor hidroxil în molecula de zaharoză este ușor confirmată prin reacția cu hidroxizi metalici.

Dacă soluția de zaharoză este adăugată la hidroxid de cupru (II), se formează o soluție de zahăr de cupru albastru strălucitor.

4. Nu există nici o grupă aldehidă în zaharoză: atunci când este încălzită cu o soluție de amoniac de oxid de argint (I), nu dă „oglindă de argint”, atunci când este încălzită cu hidroxid de cupru (II), nu formează oxid de cupru roșu (I).

5. Sucroza, spre deosebire de glucoză, nu este o aldehidă.

6. Sucroza este cea mai importantă dintre dizaharide..

7. Se obține din sfeclă de zahăr (conține până la 28% zaharoză din materie uscată) sau din trestie de zahăr.

Reacția de zaharoză cu apă.

Dacă fierbeți o soluție de zaharoză cu câteva picături de acid clorhidric sau sulfuric și neutralizați acidul cu alcali, apoi încălziți soluția cu hidroxid de cupru (II), un precipitat roșu.

Atunci când o soluție de zaharoză este fiartă, apar molecule cu grupe de aldehidă, care readuc hidroxidul de cupru (II) la oxidul de cupru (I). Această reacție arată că zaharoza sub efectul catalitic al acidului este supusă hidrolizei, rezultând formarea de glucoză și fructoză:

6. Molecula de zaharoză este formată din resturi de glucoză și fructoză unite între ele.

Dintre izomerii de zaharoză având formula moleculară C12N22DESPREunsprezece, maltoza și lactoza pot fi distinse.

1) maltoza este obținută din amidon sub influența malțului;

2) se mai numește și zahăr de malț;

3) la hidroliză formează glucoză:

Caracteristici ale lactozei: 1) lactoza (zahărul din lapte) se găsește în lapte; 2) este foarte nutritiv; 3) în timpul hidrolizei lactoza se descompune în glucoză și galactoză - un izomer al glucozei și fructozei, care este o caracteristică importantă.

CHEMEGE.RU

Pregătirea pentru examen în chimie și olimpiade

Carbohidrați

Carbohidrati (zaharuri) - compusi organici cu o structura similara, majoritatea fiind reflectati in formula CX(H2O)y, unde x, y ≥ 3.

Excepția este deoxiriboza care au formula C5N10O4 (un atom de oxigen mai mic decât riboza).

Clasificarea carbohidraților

După numărul de unități structurale

  • Monosacharide - conțin o unitate structurală.
  • Oligozaharide - conțin de la 2 la 10 unități structurale (dizaharide, trisaharide etc.).
  • Polizaharidele - conțin n unități structurale.

Unii carbohidrați esențiali:

monozaharidedizaharidepolizaharidele
Glucoză C6N12DESPRE6

Dezoxiriboza C5N10DESPRE4

Zaharoza C12N22DESPREunsprezece

Celobioza C12N22DESPREunsprezece

Celuloză (C6N10DESPRE5)n

Amidon (C6N10DESPRE5)n

După numărul de atomi de carbon din moleculă

  • Pilozele - conțin 5 atomi de carbon.
  • Hexoze - conțin 6 atomi de carbon.
  • etc.

Mărimea inelului sub formă ciclică a moleculei

  • Pirozele - formează un inel cu șase membri.
  • Furanozele - conțin un inel cu cinci membri.

Proprietăți chimice comune tuturor carbohidraților

1. Combustie

Toate carbohidrații ard la dioxid de carbon și apă..

De exemplu, atunci când este ars glucoza, se formează apă și dioxid de carbon.

2. Interacțiunea cu acidul sulfuric concentrat

Acidul sulfuric concentrat elimină apa din carbohidrați, producând astfel carbon C („carbonizare”) și apă.

De exemplu, acțiunea acidului sulfuric concentrat asupra glucozei produce carbon și apă

monozaharide

Monozaharidele sunt compuși heterofuncționali, moleculele lor includ o grupare carbonil (grupă aldehidă sau cetonă) și mai mulți hidroxil.

Monozaharidele sunt unitățile structurale ale oligozaharidelor și polizaharidelor..

Cele mai importante monosacaride

Titlu și formulăGlucoză

C6H12O6

Fructoză

C6H12O6

riboza

C6H12O6

Formula structurala
Clasificare
  • hexoză
  • aldoză
  • în formă ciclică - piranoză
  • hexoză
  • cetoza
  • în formă ciclică - furanoză
  • pentoză
  • aldoză
  • în formă ciclică - furanoză

Glucoză

Glucoza este un alcool aldehidic (aldoză).

Conține șase atomi de carbon, o aldehidă și cinci grupe hidroxo.

Glucoza există în soluții nu numai în linii, ci și în forme ciclice (alfa și beta), care sunt piranoză (conțin șase unități):

α-glucozăβ-glucoză

Proprietățile chimice ale glucozei

Soluție apoasă de glucoză

Într-o soluție apoasă de glucoză există echilibru dinamic între două forme ciclice - α și β și o formă liniară:

Reacție calitativă la alcoolii polihidrici: reacție cu hidroxid de cupru (II) proaspăt precipitat

Când hidroxidul de cupru (II) proaspăt reacționează cu glucoza (și alte monosacharide, hidroxidul se dizolvă pentru a forma un complex albastru.

Reacții la gruparea carbonil - CH = O

Glucoza prezintă proprietăți caracteristice aldehidelor.

  • Reacția oglinzii de argint
  • Reacția cu hidroxid de cupru (II) prin încălzire. Când glucoza interacționează cu hidroxidul de cupru (II), precipită un cărămidă roșie de oxid de cupru (I):
  • Oxidarea cu apa de brom. Când glucoza este oxidată cu apă de brom, se formează acid gluconic:
  • De asemenea, glucoza poate fi oxidată cu clor, sare bertoletovoy, acid azotic.
Acidul azotic concentrat oxidează nu numai grupa aldehidă, ci și grupul hidroxo de la celălalt capăt al lanțului de carbon.
  • Hidrogenarea catalitică. În interacțiunea glucozei cu hidrogenul, grupul carbonil este redus la alcool hidroxil, se formează un alcool cu ​​șase atomi - sorbitol:
  • Fermentare cu glucoză. Fermentarea este un proces biochimic bazat pe transformări redox ale compușilor organici în condiții anaerobe.

Fermentarea alcoolică. Cu fermentarea alcoolică a glucozei, se formează alcool și dioxid de carbon:

Fermentare lactică. Cu fermentarea alcoolică a glucozei, se formează alcool și dioxid de carbon:

Fermentarea acidului butiric Cu fermentarea alcoolică a glucozei, se formează alcool și dioxid de carbon:

  • Formarea esterilor de glucoză (caracteristică formei ciclice a glucozei).

Glucoza capabilă să formeze eter și esteri.

Cel mai ușor apare substituirea hidroxilului semi-acetal (glicozid).

De exemplu, α-D-glucoza interacționează cu metanolul.

În acest caz, glucoza monometilică a glucozei (α-O-metil-D-glucozidă) este formată:

Eteri de glucoză se numesc glicozide.

În condiții mai severe (de exemplu, cu CH3-I) alchilare posibilă și alte grupări hidroxil rămase.

Monozaharidele sunt capabile să formeze esteri atât cu acizi minerali cât și caboxilici.

De exemplu, β-D-glucoza reacționează cu anhidrida acetică într-un raport 1: 5 pentru a forma pentaacetat de glucoză (β-pentaacetil-D-glucoză):

Producție de glucoză

Hidroliza amidonului

În prezența acizilor, amidonul este hidrolizat:

Sinteză de formaldehidă

Reacția a fost studiată pentru prima dată de A.M. Butlerov. Sinteza are loc în prezența hidroxidului de calciu:

Fotosinteză

La plante, carbohidrații se formează ca urmare a fotosintezei din CO2 si H2DESPRE:

Fructoză

Fructoza este un izomer structural al glucozei. Acesta este alcoolul cetonic (ceteto): poate exista și în forme ciclice (furanoză).

Conține șase atomi de carbon, o grupare cetonă și cinci grupări hidroxo.

Fructozăα-D fructozăβ-D-fructoză

Fructoza este o substanță cristalină, foarte solubilă în apă, mai dulce decât glucoza.

Liber în miere și fructe..

Proprietățile chimice ale fructozei sunt asociate cu prezența cetonei și a cinci grupări hidroxil.

Hidrogenarea fructozei produce și sorbitol..

dizaharide

Dizaharidele sunt carbohidrați, ale căror molecule constau din două reziduuri de monosacharide unite prin interacțiunea grupărilor hidroxilice (două semiacetale sau un semi-acetal și un alcool).

Zahăr (sfeclă sau zahăr din trestie) C12N22DESPREunsprezece

Molecula de zaharoză este formată din reziduuri de α-glucoză și β-fructoză conectate între ele:

În molecula de zaharoză, atomul de carbon glicozidic al glucozei este conectat datorită formării unei punți de oxigen cu fructoza, prin urmare, zaharoza nu formează o formă deschisă (aldehidă).

Prin urmare, zaharoza nu reacționează cu grupa aldehidă - cu o soluție de amoniac de oxid de argint cu hidroxid de cupru atunci când este încălzită.

Astfel de dizaharide sunt denumite ne-reducătoare, adică neputând să se oxideze.

Sucroza este supusă hidrolizei cu apă acidulată. În acest caz, se formează glucoză și fructoză:

Maltose C12N22DESPREunsprezece

Acesta este un dizaharid format din două reziduuri de α-glucoză, este un intermediar în hidroliza amidonului.

Maltose este reducerea dizaharidului (una dintre unitățile ciclice se poate deschide într-o grupă aldehidă) și intră în reacții caracteristice ale aldehidelor.

Hidroliza maltozei produce glucoză.

polizaharidele

Acesta este un dizaharid format din două reziduuri de α-glucoză, este un intermediar în hidroliza amidonului.

Polizaharidele sunt carbohidrați naturali cu greutate moleculară mare, ale căror macromolecule sunt compuse din reziduuri de monosacharide.

Principalii reprezentanți - amidonul și celuloza - sunt construiți din resturile unei monosacharide - glucoza.

Amidonul și celuloza au aceeași formulă moleculară: (C6H10O5)n, dar proprietăți complet diferite.

Acest lucru se datorează particularităților structurii lor spațiale..

Amidonul este format din reziduuri de α-glucoză, iar celuloza constă din β-glucoză, care sunt izomeri spațiali și diferă numai în poziția unei grupe hidroxil:

Amidon

Amidonul este un polizaharid construit din reziduuri de α-glucoză ciclică..

Este format din:

  • amiloza (partea interioară a boabelor de amidon) - 10-20%
  • amilopectină (acoperire cu cereale de amidon) - 80-90%

Lanțul de amiloză include 200-1000 de reziduuri de α-glucoză (greutate moleculară medie 160.000) și are o structură netrecută.

Amilopectina are o structură ramificată și o greutate moleculară mult mai mare decât amiloza.

Proprietățile amidonului

  • Hidroliza amidonului: atunci când este fiartă într-un mediu acid, amidonul este ulterior hidrolizat:

Înregistrați hidroliza completă a amidonului fără pași intermediari:

  • Amidonul nu produce o reacție de „oglindă de argint” și nu reduce hidroxidul de cupru (II).
  • Reacție calitativă la amidon: colorare albastră cu soluție de iod.

Celuloză

Celuloza (fibra) este cea mai frecventă polizaharidă a plantelor. Lanțurile de celuloză sunt construite din reziduuri de β-glucoză și au o structură liniară.

Proprietățile pulpei

  • Formarea esterilor cu acizi azotici și acetici.

Nitrarea celulozei.

Deoarece unitatea de celuloză conține 3 grupe hidroxil, nitrația de celuloză cu un exces de acid azotic poate forma trinitrat de celuloză, un exploziv al piroxilinei:

Acilarea celulozei.

Sub acțiunea anhidridei acetice (acid acetic simplificat) asupra celulozei, are loc o reacție de esterificare și este posibil ca grupele OH, 1, 2 și 3 să poată participa la reacție.

Se transformă acetat de celuloză - fibră de acetat.

  • Hidroliză celuloză.

Celuloza, la fel ca amidonul, poate fi hidrolizată într-un mediu acid și rezultă și glucoza. Dar procesul este mult mai dificil.

Formula zahărului de cupru 2

SUGAROSE - Denumire chimică. Trestie de zahăr. Dicționar de cuvinte străine incluse în limba rusă. Chudinov AN, 1910. SUGAROSE chimical. numele de zahăr din trestie. Dicționar de cuvinte străine incluse în limba rusă. Pavlenkov F., 1907... Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse

zaharoză - zahăr din trestie, zahăr din sfeclă Dicționar de sinonime rusești. sucroză n., număr de sinonime: 3 • maltobioză (2) •... Dicționar de sinonime

zaharoză - s. zaharoză f. Zahăr conținut în plante (trestie, sfeclă). Ureche 1940. Pru în 1806 a stabilit existența mai multor tipuri de zaharuri. El distingea zahărul din trestie (zaharoză) de struguri (glucoză) și fructe...... Dicționar istoric al galicismelor rusești

SUGAROSE - (zahăr din trestie), un dizaharid care produce d glucoză și d fructoză atunci când este hidrolizat [a 1 (1,5) glucozido în 2 (2,6) fructozidă]; rămășițele monosacharidelor sunt conectate în ea printr-o legătură glicozidică (vezi Disacharide), în urma căreia nu posedă...... Enciclopedie medicală mare

SUGAROSE - (zahăr din trestie sau sfeclă), un dizaharid format din reziduuri de glucoză și fructoză. O formă importantă de transport a carbohidraților în plante (în special multă zaharoză în cana de zahăr, sfeclă de zahăr și alte plante purtătoare de zahăr)...... Enciclopedie modernă

SUGAROSE - (zahăr din trestie sau sfeclă) format din reziduuri de glucoză și fructoză. O formă importantă de transport a carbohidraților în plante (în special multă zaharoză în cana de zahăr, sfeclă de zahăr și alte plante purtătoare de zahăr); ușor...... Mare dicționar enciclopedic

SUGAROSE - (С12Н22О11), un ZUCRAR alb cristalin obișnuit, DISACCHARIDE, format dintr-un lanț de molecule de glucoză și Fructoză. Se găsește în multe plante, dar pentru producția industrială folosesc în principal cana de zahăr și sfecla de zahăr...... Dicționar enciclopedic științific și tehnic

SUGAROSE - SUGAROSE, zaharoză, soții. (chimic). Zahăr conținut în plante (trestie, sfeclă). Dicționar explicativ Ushakov. D.N. Ushakov. 1935 1940... Dicționar explicativ al lui Ushakov

SUGAROSE - SUGAROSE, s, soții. (specialist.). Zahar de cană sau sfeclă, format din resturi de glucoză și fructoză. | adj. zahăr, fiert, fiert. Dicționar explicativ Ozhegova. SI. Ozhegov, N.Yu. Shvedova. 1949 1992... Dicționar explicativ al Ozhegov

SUGAROSE - zahăr din trestie, zahăr din sfeclă, dizaharid, format din reziduuri de glucoză și fructoză. Naib, o formă de transport ușor digerabilă și esențială de carbohidrați în plante; sub formă de carbohidrați C. formați în timpul fotosintezei se amestecă dintr-o frunză în...... Dicționar enciclopedic biologic

zaharoză - Cană ZAHRA, BEET Zahar - un dizaharid format din glucoză și reziduuri de fructoză; unul dintre cele mai frecvente zaharuri derivate din plante în natură. Principala sursă de carbon în multe industrii. Microbiol. procese...... Dicționar de microbiologie

Zaharoză - Formula, structura și proprietățile

Sucroza este o substanță organică cu o rețea de cristal. Un alt nume este zahăr. Aceasta este un dizaharid format din reziduurile a două monosacharide - fructoză și glucoză..

Aflăm mai multe despre zaharoză, structura, formula, proprietățile fizice și chimice și ce beneficii are pentru organismele vii..

Formula și structura zaharozei

Formula structurală - C 12 H 22 O unsprezece , deși provine din combinarea a două zaharuri simple precum glucoza și fructoza.

Cele două inele ale acestor zaharuri sunt combinate de un atom de oxigen separat conectat la doi atomi de carbon din lanț. O altă expansiune a atomului în moleculă este de asemenea prezentă mai ales în combinații de oxigen și hidrogen..

Legătura dintre monosacharide este de tip O-glucozidă. În plus, această legătură este dicarbonil..

Proprietăți fizice

Prin proprietățile sale fizice, are un gust dulce, se poate cristaliza și este solubil în apă..

Când zaharoza ajunge în stomac, suferă hidroliză acidă și se descompune în părți: glucoză și fructoză. Restul de zaharoză trece în intestinul subțire, unde zaharoza enzimatică o transformă în glucoză și fructoză..

Proprietățile sale specifice ca nutrienți pentru corpul uman sunt accentuate: se absoarbe ușor și nu emite substanțe toxice. Aceasta înseamnă că zaharoza are atât proprietăți de glucoză, cât și fructoză, ceea ce înseamnă că este o sursă de energie pentru organism..

Există multe controverse cu privire la daunele cauzate de utilizarea zaharozei și mai multe teorii despre acest lucru. Dezbaterea principală se concentrează pe dezvoltarea cariilor, diabetului, obezității, aterosclerozei și a altor patologii..

Interesant este că zaharoza este o acțiune mecanică triboluminescentă care produce lumină..

Datorită punctului de topire scăzut de 186 ° C, devine foarte rapid lichid, se lipește foarte ușor de recipientul în care se află, poate arde ușor pielea dacă nu sunt respectate măsurile de siguranță. Punctul de fierbere al soluției este 101,4 0 C.

Formulați ecuația glucozei cu hidroxidul de cupru 2 fără încălzire și cu încălzire, zaharoză cu hidroxid de cupru 2 fără încălzire și cu încălzire, într-o formă structurală

Răspuns

Verificat de expert

2C6H12O6 + Cu (OH) 2 ⇒ (C6H11O6) 2Cu + 2H2O
Soluția devine albastru strălucitor. Glucoza din această reacție reacționează ca un alcool polihidric:

Când este încălzit în glucoză, grupul aldehidă reacționează deja, glucoza se oxidează la acidul gluconic.
2HOСН2- (СНOH) 4) -СН = O + Cu (OH) 2 ⇒ 2HOСН2- (СНOH) 4) -СOO + Cu2O ↓ + 2H2O

Sucroza reacționează ca un alcool polihidric:
C12H22O5 + Cu (OH) 2 ⇒ (C12H20O5) Cu + 2H2O
Se formează o soluție albastră de zahăr (II) de cupru

Dizaharide. Proprietățile dizaharidelor.

Cele mai importante dizaharide sunt zaharoza, maltoza și lactoza. Toate au formula generală C12N22DESPREunsprezece, dar structura lor este diferită.

Sucroza constă din 2 cicluri legate între ele de un hidroxid de glicozidă:

Maltoza constă din 2 reziduuri de glucoză:

Lactoză:

Toate dizaharidele sunt cristale incolore, cu gust dulce, ușor solubile în apă.

Proprietățile chimice ale dizaharidelor.

1) Hidroliză. Drept urmare, legătura dintre cele 2 cicluri este ruptă și se formează monosacharide:

Reducerea dicharidelor - maltoză și lactoză. Reacționează cu o soluție de oxid de argint cu amoniac:

Poate reduce hidroxidul de cupru (II) la oxidul de cupru (I):

Capacitatea de reducere este explicată prin forma ciclică și conținutul de hidroxil glicozidic.

Nu există hidroxil glicozidic în zaharoză, deci forma ciclică nu poate fi deschisă și transformată în aldehidă.

Utilizarea dizaharidelor.

Cea mai frecventă dizaharidă este zaharoza. Este o sursă de carbohidrați din hrana umană..

Lactoza se găsește în lapte și este obținută din acesta..

Maltoza se găsește în semințele de cereale germinate și este formată prin hidroliza enzimatică a amidonului..

Material pentru pregătirea examenului de chimie pe tema „carbohidrați”

PREGĂTIREA PENTRU EXAMEN

Carbohidrați (zaharuri) - compuși organici care au o structură și proprietăți similare, majoritatea fiind reflectate în formula C X (H 2 O) y, unde x, y ≥ 3.

Excepția este dezoxiriboza, care au formula C5N10O4.

Câteva CARBOHIDATE IMPORTANTE

Mono- și oligozaharidele sunt substanțe solide, albe cristaline, au un gust dulce, sunt ușor solubile în apă. Polizaharide - solide, fără gust dulce, practic insolubile în apă (cu excepția amidonului).

Monozaharidele sunt compuși heterofuncționali, moleculele lor includ o grupare carbonil (aldehidă sau cetonă) și mai mulți hidroxil.

Într-o soluție apoasă de glucoză, există un echilibru dinamic între două forme ciclice - α și β și o formă liniară:

Formele α- și β ciclice ale glucozei sunt izomeri spațiali care diferă în poziția hidroxilului hemiacetal față de planul inelului. În α-glucoză, acest hidroxil este într-o poziție trans-grupă la grupa hidroximetil -CH 2 OH, în β-glucoză - în poziția cis.

Fenomenul existenței substanțelor în mai multe forme izomerice care se transformă reciproc a fost numit A. M. Butlerov izomerism dinamic. Acest fenomen a fost numit mai târziu tautomerism.

În stare solidă, glucoza are o structură ciclică. Glicemia cristalină normală este o formă α. În soluție, forma β este mai stabilă (mai mult de 60% din molecule sunt prezente la echilibrul stabilit). Proporția formei de aldehidă în echilibru este neglijabilă. Acest lucru explică lipsa interacțiunii cu acidul fusulfuric (o reacție calitativă a aldehidelor).

În plus față de fenomenul tautomerism, glucoza este caracterizată de izomerism structural cu cetone (glucoza și fructoza sunt izomeri interclase structurale) și izomerism optic:

Glucoză - o substanță cristalină incoloră, ușor solubilă în apă, cu gust dulce (lat. „Glucos” - dulce):

1) se găsește în aproape toate organele plantei: în fructe, rădăcini, frunze, flori;

2) mai ales multă glucoză în sucul de struguri și fructe coapte, fructe de pădure;

3) glucoza este în organismele animale;

4) în sângele uman conține aproximativ 0,1%.

Din formaldehidă (1861 A.M. Butlerov):

Formula zahărului de cupru 2

Carbohidrați - compuși organici care conțin grupe atomice de carbonil și hidroxil având formula generală Cn(H2O)m, (unde n și m> 3).

Carbohidrații pot fi împărțiți în trei grupe:

1) Monozaharidele sunt carbohidrați care pot hidroliza pentru a forma carbohidrați mai simpli. Acest grup include hexoze (glucoză și fructoză), precum și pentoză (riboză).

2) Oligozaharide - produse de condensare ale mai multor monosacharide (de exemplu zaharoză).

3) Polizaharide - compuși polimerici care conțin un număr mare de molecule de monosacharide.

Glucoza poate exista sub formă liniară și ciclică:

1) Reacțiile grupului de aldehide:

a) reacția „oglinzii de argint”:

b) reacția cu hidroxidul de cupru (II):

2) Reacțiile grupului hidroxil:

a) interacțiunea cu hidroxidul de cupru (II):

soluție albastru strălucitor

b) fermentarea - descompunerea glucozei de către enzime:

Fructoza intră în toate reacțiile caracteristice alcoolilor polihidrici, cu toate acestea, reacțiile grupării carbonil (aldehidă), spre deosebire de glucoză, nu sunt caracteristice acesteia.

Proprietăți chimice similare cu glucoza.

Sucroza este formată din reziduuri de a-glucoză și b-fructoză:

fructoză glucoză zaharoză

2) Interacțiunea cu hidroxidul de calciu pentru a forma zahărul de calciu.

3) Zaharoza nu reacționează cu o soluție de amoniac de oxid de argint, așa că se numește dizaharid nereductant.

Proprietățile chimice sunt similare cu glucoza, de aceea se numește reducerea dizaharidului..

2) Amidonul dă o pată intens albastră cu iod datorită formării unui compus intracomplex.

3) Amidonul nu reacționează la „oglindă argintie”.

2) Formarea esterilor cu acizi azotici și acetici:

Formula zahărului de cupru 2

Cele mai importante dizaharide sunt zaharoza, maltoza și lactoza. Toate sunt izomeri și au formula C12N22DESPREunsprezece, cu toate acestea, structura lor este diferită.

Molecula de zaharoză este formată din două cicluri: reziduu cu șase membri (α-glucoză sub formă de piranoză) și cinci membri (reziduu de β-fructoză sub formă de furanoză), conectate prin glucoză glicozidică hidroxil:

Molecula de maltoză este formată din două reziduuri de glucoză (stânga - α-glucoză) sub formă de piranoză, conectate prin primul și al patrulea atomi de carbon:

Lactoza constă din β-galactoză și resturi de glucoză sub formă de piranoză, conectate prin primul și al 4-lea atom de carbon:

Toate aceste substanțe sunt cristale incolore de gust dulce, solubile în apă..

Proprietățile chimice ale dizaharidelor sunt determinate de structura lor. În timpul hidrolizei dizaharidelor într-un mediu acid sau sub acțiunea enzimelor, se formează legătura dintre cele două inele și monosacharidele corespunzătoare, de exemplu:

În legătură cu agenții de oxidare, dizaharidele sunt împărțite în două tipuri: reducătoare și nereducătoare. Primele includ maltoză și lactoză, care reacționează cu o soluție de amoniac de oxid de argint conform ecuației simplificate:

Aceste dizaharide pot reduce, de asemenea, hidroxidul de cupru (II) la oxidul de cupru (I):

Proprietățile reducătoare ale maltozei și lactozei se datorează faptului că formele ciclice ale acestora conțin un hidroxil glicozidic (indicat de un asterisc) și, prin urmare, aceste dizaharide pot trece de la forma ciclică la aldehida, care reacționează cu Ag2O și Cu (OH)2.

Nu există hidroxil glicozidic în molecula de zaharoză, prin urmare, forma sa ciclică nu se poate deschide și transforma în forma aldehidă. Zaharoza este un dizaharid nereductant; nu este oxidat de hidroxidul de cupru (II) și oxidul de argint cu amoniac.

Răspândit în natură. Cea mai frecventă dizaharidă este zaharoza. Acesta este denumirea chimică pentru zahărul obișnuit, care se obține prin extragerea din sfecla de zahăr sau trestia de zahăr. Sucroza este principala sursă de carbohidrați din hrana umană..

Lactoza se găsește în lapte (de la 2 la 8%) și se obține din zer. Maltoza se găsește în semințele de cereale germinate. Maltoza este formată și prin hidroliza enzimatică a amidonului..

3.8.3. Carbohidrati (monosacharide, dizaharide, polizaharide).

Carbohidrați - compuși organici, cel mai adesea de origine naturală, constând doar din carbon, hidrogen și oxigen.

Carbohidrații joacă un rol imens în viața tuturor organismelor vii..

Această clasă de compuși organici și-a primit numele, deoarece primii carbohidrați studiați de oameni au avut o formulă generală de forma CX(H2O)y. Acestea. în mod convențional erau considerați compuși de carbon și apă. Cu toate acestea, ulterior s-a dovedit că compoziția unor carbohidrați se abate de la această formulă. De exemplu, un carbohidrat precum dezoxiriboza are formula C5N10DESPRE4. În același timp, există unii compuși corespunzători formal cu formula CX(H2O)y, cu toate acestea, nu este legat de carbohidrați, cum ar fi formaldehidă (CH2O) și acid acetic (C2N4DESPRE2).

Cu toate acestea, termenul „carbohidrați” a fost atribuit istoric acestei clase de compuși și, prin urmare, este utilizat pe scară largă în vremurile noastre..

Clasificarea carbohidraților

În funcție de capacitatea glucidelor de a se descompune în timpul hidrolizei în alte carbohidrați cu o greutate moleculară mai mică, acestea sunt împărțite în simple (monosacharide) și complexe (dizaharide, oligozaharide, polizaharide).

După cum s-ar putea ghici, din carbohidrați simpli, adică. monosacharide, este imposibil să hidrolizați pentru a obține carbohidrați cu o greutate moleculară chiar mai mică.

Hidroliza unei molecule dizaharide produce două molecule monosacharide, iar hidroliza completă a unei molecule a oricărei polizaharide produce multe molecule de monosacharide.

Proprietățile chimice ale monosacharidelor, astfel cum sunt exemplificate prin glucoză și fructoză

Cele mai frecvente monosacharide sunt glucoza și fructoza, având următoarele formule structurale:

După cum puteți vedea, în molecula de glucoză și în fructoza există 5 grupe hidroxil fiecare, în legătură cu care pot fi considerați alcooli polihidrici.

Molecula de glucoză conține o grupă aldehidă, adică. de fapt, glucoza este un alcool polihidric aldehidă.

În cazul fructozei, o moleculă cetonică poate fi detectată în molecula sa, adică. fructoza este un alcool ceto polihidric.

Proprietățile chimice ale glucozei și fructozei sub formă de compuși carbonilici

Toate monosacharidele pot reacționa în prezența catalizatorilor cu hidrogen. În acest caz, gruparea carbonil este redusă la hidroxil alcoolic. Deci, în special, un îndulcitor artificial, alcool hexaatomic sorbitol, este obținut în industrie prin hidrogenarea glucozei din industrie:

Molecula de glucoză conține o grupă aldehidă și, prin urmare, este logic să presupunem că soluțiile sale apoase dau reacții de înaltă calitate aldehidelor. Într-adevăr, atunci când se încălzește o soluție apoasă de glucoză cu hidroxid de cupru (II) proaspăt precipitat, ca în cazul oricărei alte aldehide, se observă precipitarea unui precipitat roșu de cărămidă de oxid de cupru (I). În acest caz, grupa aldehidă a glucozei este oxidată la acid carboxilic - gluconic este format:

Glucoza intră de asemenea în reacția „oglinzii de argint” sub acțiunea unei soluții de oxid de argint cu amoniac. Cu toate acestea, spre deosebire de reacția anterioară, în loc de acid gluconic, se formează sarea sa - gluconatul de amoniu, deoarece amoniacul dizolvat este prezent în soluție:

Fructoza și alte monosacharide, care sunt alcooli ceto-polihidrici, nu intră în reacții calitative la aldehide.

Proprietățile chimice ale glucozei și fructozei sub formă de polioli

Deoarece monosacharidele, inclusiv glucoza și fructoza, au mai multe grupe hidroxil în moleculele lor. Toate acestea dau o reacție de înaltă calitate la alcoolii polihidrici. În special, hidroxidul de cupru (II) proaspăt precipitat este dizolvat în soluții apoase de monosacharide. În acest caz, în loc de precipitatul albastru Cu (OH)2 se formează o soluție albastru închis de compuși complexi de cupru.

Reacții de fermentare a glucozei

Fermentarea alcoolului

Când anumite enzime acționează asupra glucozei, glucoza poate fi transformată în etanol și dioxid de carbon:

Fermentarea acidului lactic

Pe lângă tipul de fermentație al alcoolului, există și multe altele. De exemplu, fermentația acidului lactic, care apare în timpul aprovizionării cu lapte, varză murată și castraveți:

Caracteristici ale existenței monosacharidelor în soluții apoase

Monozaharidele există într-o soluție apoasă sub trei forme - două ciclice (alfa și beta) și una non-ciclică (obișnuită). Deci, de exemplu, într-o soluție de glucoză, există următorul echilibru:

După cum puteți vedea, grupa aldehidă este absentă în forme ciclice, datorită faptului că participă la formarea ciclului. Pe baza sa, se formează o nouă grupare hidroxil, care se numește hidroxil acetal. Tranziții similare între formele ciclice și non-ciclice sunt observate pentru toate celelalte monosacharide..

Dizaharide. Proprietăți chimice.

Descrierea generală a dizaharidelor

Dizaharidele se numesc carbohidrați, ale căror molecule constau din două reziduuri de monosacharide legate între ele prin condensarea a doi hidroxili semi-acetali sau a unui hidroxil alcoolic și a unui semi-acetal. Legăturile formate în acest fel între reziduurile de monosacharide sunt numite glicozidice. Formula pentru majoritatea dizaharidelor poate fi scrisă ca C12H22Ounsprezece.

Cea mai frecventă dizaharidă este zahărul familiar, un chimist numit zaharoză. Molecula acestui carbohidrat este formată din reziduuri ciclice ale unei molecule de glucoză și a unei molecule de fructoză. Relația dintre reziduurile de dizaharide în acest caz se realizează datorită eliminării apei din doi hidroxili semi-acetali:

Deoarece legătura dintre reziduurile de monosacharide s-a format în timpul condensării a doi hidroxili acetali, este imposibil ca molecula de zahăr să deschidă vreunul din inele, adică. conversia în formă carbonilică este imposibilă. În acest sens, zaharoza nu este capabilă să dea reacții de înaltă calitate aldehidelor..

Dezaharidele de acest fel, care nu dau o reacție calitativă la aldehide, se numesc zaharuri nereducătoare..

Cu toate acestea, există dizaharide care dau reacții calitative grupului de aldehide. O astfel de situație este posibilă atunci când un hidroxil hemiacetal din grupa aldehidă a uneia dintre moleculele monosacharide de pornire rămâne în molecula dizaharidă.

În special, maltoza reacționează cu o soluție de amoniac de oxid de argint, precum și hidroxid de cupru (II) ca aldehide. Acest lucru se datorează faptului că în soluțiile sale apoase există următorul echilibru:

După cum puteți vedea, în soluții apoase, maltoza există sub două forme - cu două cicluri în moleculă și un ciclu în moleculă și grupul de aldehidă. Din acest motiv, maltoza, spre deosebire de zaharoză, dă o reacție calitativă la aldehide..

Hidroliza dizaharidelor

Toate dizaharidele pot intra în reacția de hidroliză, catalizate de acizi, precum și diverse enzime. În cursul unei astfel de reacții, două molecule monosacharide sunt formate dintr-o moleculă a dizaharidei de început, care poate fi aceeași sau diferită în funcție de compoziția monosacaridei de pornire..

Deci, de exemplu, hidroliza zaharozei conduce la formarea de glucoză și fructoză în cantități egale:

Și cu hidroliza maltozei, se formează numai glucoză:

Dizaharide sub formă de polioli

Dizaharidele, fiind alcooli polidrici, dau o reacție calitativă adecvată cu hidroxid de cupru (II), adică. după adăugarea soluției lor apoase de hidroxid de cupru (II) proaspăt precipitat, un precipitat albastru insolubil în apă de Cu (OH)2 se dizolvă pentru a forma o soluție albastru închis.

Polizaharidele. Amidon și pulpă

Polizaharidele sunt carbohidrați complexe ale căror molecule constau dintr-un număr mare de reziduuri de monosacharide legate între ele prin legături glicozidice.

Există o altă definiție a polizaharidelor:

Carbohidrații complecși sunt numiți polizaharide, ale căror molecule formează un număr mare de molecule de monosacharide în timpul hidrolizei complete.

În cazul general, formula polizaharidelor poate fi scrisă ca (C6H10O5)n.

Amidonul - o substanță care este o pulbere amorfă albă, insolubilă în apă rece și parțial solubilă la cald cu formarea unei soluții coloidale, numită pastă de amidon în viața de zi cu zi.

Amidonul este format din dioxid de carbon și apă în timpul fotosintezei în părțile verzi ale plantelor sub influența luminii solare. Cele mai mari cantități de amidon se găsesc în tuberculii de cartofi, grâu, orez și boabe de porumb. Din acest motiv, aceste surse de amidon sunt materiile prime pentru producerea sa în industrie..

Celuloza este o substanță în stare pură care este o pulbere albă, insolubilă în apă rece sau caldă. Spre deosebire de amidon, celuloza nu formează o pastă. Hârtie filtrantă, vată de bumbac, puf de plop constă practic din celuloză pură. Atât amidonul cât și celuloza sunt produse vegetale. Cu toate acestea, rolurile pe care le joacă în viața plantelor sunt diferite. Celuloza este în principal un material de construcție, în special, membranele celulelor vegetale sunt formate în principal de aceasta. Amidonul, pe de altă parte, are în primul rând o funcție de stocare, energie..

Proprietățile chimice ale amidonului și celulozei

Combustie

Toate polizaharidele, inclusiv amidonul și celuloza, atunci când sunt arse complet în oxigen, formează dioxid de carbon și apă:

Producție de glucoză

Cu hidroliza completă atât a amidonului cât și a celulozei, se formează aceeași monosacharidă, glucoză:

Reacție calitativă la amidon

Când iodul acționează asupra a tot ceea ce conține amidon, apare o culoare albastră. Când este încălzit, culoarea albastră dispare, atunci când este răcită, apare din nou.

În timpul distilării uscate a celulozei, în special a lemnului, descompunerea sa parțială are loc cu formarea unor astfel de produse cu greutate moleculară mică precum alcool metilic, acid acetic, acetonă etc..

Deoarece există grupe de hidroxil alcool atât în ​​moleculele de amidon cât și în celuloză, acești compuși pot intra în reacții de eterificare cu acizi organici și anorganici: