Küsimus 1. Sahharoos. Selle struktuur, omadused, tootmine ja rakendus.

Vastus. Eksperimentaalselt on tõestatud, et sahharoosi molekulaarne vorm

- C12H22O11. Molekul sisaldab hüdroksüülrühmi ja koosneb omavahel ühendatud glükoosi- ja fruktoosimolekulide jääkidest.

Füüsikalised omadused

Puhas sahharoos – värvitu kristalne aine magus maitse, vees lahustuv.

Keemilised omadused:

1. Hüdrolüüsitav:

C 12 H 22 O 11 + H2O C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6

2. Sahharoos on mitteredutseeriv suhkur. See ei anna "hõbepeegli" reaktsiooni ja interakteerub vask(II)hüdroksiidiga kui mitmehüdroksüülse alkoholiga, redutseerimata Cu(II) Cu(I)-ks.

Looduses olemine

Sahharoos on osa suhkrupeedimahlast (16-20%) ja suhkruroost (14-26%). Väikestes kogustes leidub seda koos glükoosiga paljude roheliste taimede viljades ja lehtedes.

Kviitung:

1. Suhkrupeet või suhkruroog muudetakse peeneks laastudeks ja asetatakse difuusoritesse, millest juhitakse läbi kuum vesi.

2. Saadud lahust töödeldakse lubjapiimaga, moodustub lahustuv alkoholaatide kaltsiumsahharaat.

3. Kaltsiumsahharoosi lagundamiseks ja liigse kaltsiumhüdroksiidi neutraliseerimiseks juhitakse süsinikmonooksiidi (IV) läbi lahuse:

C 12 H 22 O 11 CaO 2H 2 + CO 2 = C 12 H 22 O 11 + CaCO 3 + 2H 2 O

4. Pärast kaltsiumkarbonaadi sadestamist saadud lahus filtreeritakse ja seejärel aurustatakse vaakumseadmes ning suhkrukristallid eraldatakse tsentrifuugimisega.

5. Eraldatud granuleeritud suhkur on tavaliselt kollaka värvusega, kuna sisaldab värvaineid. Nende eraldamiseks lahustatakse sahharoos vees ja lastakse läbi aktiivsöe.

Rakendus:

Sahharoosi kasutatakse peamiselt toiduainena ja kondiitritööstuses. Hüdrolüüsi teel saadakse sellest tehismett.

2. küsimus. Elektronide paigutuse tunnused väikeste ja suurte perioodide elementide aatomites. Elektronide olekud aatomites.

Vastus. Aatom on keemiliselt jagamatu, elektriliselt neutraalne aineosake. Aatom koosneb tuumast ja elektronidest, mis liiguvad teatud orbiitidel selle ümber. Aatomiorbitaal on tuuma ümbritsev ruumipiirkond, mille seest elektron on kõige tõenäolisemalt leitud. Orbitaale nimetatakse ka elektronpilvedeks. Igale orbitaalile vastab teatud energia, samuti elektronpilve kuju ja suurus. Orbitaalide rühm, mille energiaväärtused on lähedased, on määratud samale energiatasemele. Energiatase ei tohi sisaldada rohkem kui 2n 2 elektroni, kus n on taseme arv.

Elektronpilvede tüübid: sfäärilised - s-elektronid, igal energiatasemel üks orbitaal; hantlikujuline - p-elektronid, kolm orbitaali p x, p y, p z; kujul, mis meenutab kahte ristatud hantlit, - d-elektronid, viis orbitaali d xy, d xz, d yz, d 2 z, d 2 x - d 2 y.

Elektronide jaotus üle energiatasemed peegeldab elemendi elektroonilist konfiguratsiooni.

Reeglid energiatasemete täitmiseks elektronidega ja

alamtasandid.

1. Iga taseme täitmine algab s-elektronidega, seejärel täidetakse p-, d- ja f-energiatase elektronidega.

2. Elektronide arv aatomis on võrdne selle järjekorranumbriga.

3. Energiatasemete arv vastab perioodi numbrile, milles element paikneb.

4. Maksimaalne elektronide arv energiatasemes määratakse valemiga

Kus n on taseme number.

5. Koguarv elektronid sisse aatomi orbitaalidüks energiatase.

Näiteks alumiinium, tuumalaeng on +13

Elektronide jaotus energiatasemete järgi - 2,8,3.

Elektrooniline konfiguratsioon

13 Al: 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 1 .

Mõne elemendi aatomites täheldatakse elektronide libisemise nähtust.

Näiteks kroomis hüppavad elektronid 4s alamtasemelt 3d alamtasemele:

24 kr 1 s 2 2 s 2 2p 6 3 s 2 3p 5 3p 5 4s 1.

Elektron liigub 4s alamtasandilt 3d-le, kuna 3d 5 ja 3d 10 konfiguratsioonid on energeetiliselt soodsamad. Elektron hõivab positsiooni, kus tema energia on minimaalne.

Energia f-alatase on täidetud elektronidega elemendis 57La -71 Lu.

3. küsimus. Tunne ära ained KOH, HNO 3, K 2 CO 3.

Vastus: KOH + fenoolftaleen → lahuse karmiinpunane värvus;

NHO 3 + lakmus → lahuse värvus punane,

K 2 CO 3 + H 2 SO 4 \u003d K 2 SO 4 + H 2 0 + CO 2

Pileti number 20

küsimus 1 . geneetiline seos erinevate klasside orgaanilised ühendid.

Vastus: Ahelskeem keemilised transformatsioonid:

C 2 H 2 → C 2 H 4 → C 2 H 6 → C 2 H 5 Cl → C 2 H 5 OH → CH 3 CHO → CH 3 COOH

C 6 H 6 C 2 H 5 OH CH 2 \u003d CH-CH \u003d CH 2 CH 3 COOC 2 H 5

C 6 H 5 Cl CH 3 O-C 2 H 5 C 4 H 10

C 2 H 2 + H 2 \u003d C 2 H 4,

alküün alkeen

C 2 H 4 + H 2 \u003d C 2 H 6,

alkeen alkaan

C 2 H 6 + Cl 2 \u003d C 2 H 5 Cl + HCl,

C 2 H 5 Cl + NaOH \u003d C 2 H 5 OH + NaCl,

klooralkaan alkohol

C 2 H 5 OH + 1/2 O 2 CH 3 CHO + H 2 O,

alkoholi aldehüüd

CH3CHO + 2Cu(OH)2 = CH3COOH + 2CuOH + H2O,

C 2 H 4 + H 2 O C 2 H 5 OH,

alkeen alkohol

C 2 H 5 OH + CH 3 OH \u003d CH 3 O-C 2 H 5 + H 2 O,

alkohol alkoholieeter

3C 2 H 2 C 6 H 6,

alküüne areen

C 6 H 6 + Cl 2 \u003d C 6 H 5 Cl + HCl,

C 6 H 5 Cl + NaOH \u003d C 6 H 5 OH + NaCl,

C6H5OH + 3Br2 \u003d C6H2Br3OH + 3HBr;

2С 2 H 5 OH \u003d CH 2 \u003d CH-CH \u003d CH 2 + 2H 2 O + H 2,

dieeni alkohol

CH 2 = CH-CH = CH 2 + 2H 2 = C 4 H 10.

dieeni alkaan

Alkaanid on süsivesinikudüldvalemiga C n H 2 n +2, mis ei lisa vesinikku ja muid elemente.

Alkeenid on süsivesinikud üldvalemiga C n H 2 n, mille molekulides on süsinikuaatomite vahel üks kaksikside.

Dieeni süsivesinikud on orgaanilised ühendidüldvalemiga C n H 2 n -2, mille molekulides on kaks kaksiksidet.

Süsivesinikud üldvalemiga C n H 2 n -2, mille molekulides on üks kolmikside, kuuluvad atsetüleeni sarja ja neid nimetatakse alküünideks.

Süsiniku ühendid vesinikuga, mille molekulides on benseeni rõngas klassifitseeritakse aromaatsete süsivesinike hulka.

Alkoholid on süsivesinike derivaadid, milles üks või mitu vesinikuaatomit on asendatud hüdroksüülrühmadega.

Fenoolid on derivaadid aromaatsed süsivesinikud, mille molekulides on hüdroksüülrühmad seotud benseenitsükliga.

Aldehüüdid - orgaaniline aine mis sisaldab funktsionaalrühma - CHO (aldehüüdrühm).

Karboksüülhapped on orgaanilised ained, mille molekulid sisaldavad ühte või mitut karboksüülrühma, mis on seotud süsivesiniku radikaali või vesinikuaatomiga.

To estrid hõlmavad orgaanilisi aineid, mis tekivad hapete reaktsioonides alkoholidega ja sisaldavad aatomite rühma C (O) -O -C.

2. küsimus. Tüübid kristallvõred. Ainete iseloomustus koos erinevat tüüpi kristallvõred.

Vastus. Kristallvõre on aineosakeste omavahelise paigutuse järgi järjestatud ruumiline, millel on üheselt mõistetav äratuntav motiiv.

Sõltuvalt võrekohtades paiknevate osakeste tüübist on olemas: ioonsed (IR), aatomi (AKR), molekulaarsed (MKR), metallilised (Met. CR), kristallvõred.

MKR - sõlmedes on molekul. Näited: jää, vesiniksulfiid, ammoniaak, hapnik, lämmastik tahkes olekus. Molekulide vahel mõjuvad jõud on suhteliselt nõrgad, mistõttu ainete kõvadus on madal, madalad temperatuurid keeb ja sulab, vees halvasti lahustuv. AT normaalsetes tingimustes need on gaasid või vedelikud (lämmastik, vesinikperoksiid, tahke CO 2). MCR-iga ained on dielektrikud.

ACR - aatomid sõlmedes. Näited: boor, süsinik (teemant), räni, germaanium. Aatomeid ühendavad tugevad kovalentsed sidemed, seega iseloomustatakse aineid kõrged temperatuurid keeb ja sulab, kõrge tugevus ja kõvadus. Enamik neist ainetest on vees lahustumatud.

IFR - katioonide ja anioonide kohtades. Näited: NaCl, KF, LiBr. Seda tüüpi võre esineb ühendites koos iooni tüüp sidemed (metall-mittemetall). Ained on tulekindlad, madala lenduvusega, suhteliselt tugevad, head juhid elektrivool, on vees hästi lahustuvad.

Kohtusime. CR on ainete võre, mis koosneb ainult metalliaatomitest. Näited: Na, K, Al, Zn, Pb jne. Agregatsiooni olek tahke, vees lahustumatu. Lisaks leelis- ja leelismuldmetallidele on elektrivoolujuhtide keemis- ja sulamistemperatuurid keskmisest väga kõrgeni.

3. küsimus. Ülesanne. 70 g väävli põletamiseks võeti 30 liitrit hapnikku. Määrake moodustunud vääveldioksiidi maht ja kogus.

Antud: Leia:

m(S) = 70 d, V(SO2) = ?

V (O 2) \u003d 30 l. v(SO2) = ?

Otsus:

m = 70 G V= 30 l x l

S + O 2 \u003d SO 2.

v: 1 mol 1 mol 1 mol

M: 32 g/mol ---

V: -- 22,4L 22,4L

V(O 2) teooria. \u003d 70 * 22,4 / 32 \u003d 49 l (O 2 on defitsiit, arvutus selle jaoks).

Kuna V (SO 2) \u003d V (O 2), siis V (SO 2) \u003d 30 liitrit.

v (SO 2) \u003d 30 / 22,4 \u003d 1,34 mol.

Vastus. V (SO 2) \u003d 30 l, v \u003d 1,34 mol.

Sahharoosi struktuur ja välimus

Disahhariidid koosnevad kahest monosahhariidi jäägist, mis on omavahel seotud glükosiidsidemega. Neid võib pidada O-glükosiidideks, milles aglükoon on monosahhariidi jääk. Disahhariidide üldvalem on tavaliselt C12H22O11.

Glükosiidsideme moodustamiseks on kaks võimalust:

• 1) ühe monosahhariidi glükosiidhüdroksüüli ja teise monosahhariidi alkoholhüdroksüüli tõttu;
• 2) mõlema monosahhariidi glükosiidhüdroksüülide tõttu.

Esimesel meetodil moodustunud disahhariid sisaldab vaba glükosiidhüdroksüülrühma, säilitab tsüklookso-tautomeeria võime ja on redutseerivate omadustega (laktoos, maltoos, tsellobioos).

Teise meetodiga moodustunud disahhariidis puudub vaba glükosiidhüdroksüül. See disahhariid ei ole võimeline tsüklookso-tautomerismiks ja on mitteredutseeriv (sahharoos, trehaloos) /1/.

Sahharoos C12H22O11 ehk peedisuhkur, roosuhkur, igapäevaelus lihtsalt suhkur - disahhariid, mis koosneb kahest monosahhariidist - β-glükoosist ja β-fruktoosist, on taimedes ülimalt levinud, eriti palju seda peedijuurtes (14-20 %), samuti suhkruroo vartes (14–25%). Sahharoos on transpordisuhkur, mille kujul süsinik ja energia transporditakse läbi taime. Just sahharoosi kujul liiguvad süsivesikud sünteesikohtadest (lehtedest) kohta, kus neid hoitakse (puuviljad, juured, seemned).

Sahharoos on looduses väga levinud disahhariid, seda leidub paljudes puuviljades, puuviljades ja marjades. Eriti kõrge on sahharoosi sisaldus suhkrupeedis ja suhkruroos, mida kasutatakse tööstuslik tootmine toidu suhkur. Sahharoos mängib tohutut rolli inimeste toitumises. Tunnusjoon sahharoos - selle hüdrolüüsi lihtsus happe lahus- selle hüdrolüüsi kiirus on ligikaudu 1000 korda suurem kui maltoosi või laktoosi hüdrolüüsi kiirus. Sahharoosil on kõrge lahustuvus. Keemiliselt on fruktoos pigem inertne; ühest kohast teise liikudes ei osale see peaaegu üldse ainevahetuses. Mõnikord ladestub sahharoos varutoitainena.

Soole sisenev sahharoos hüdrolüüsitakse peensoole alfa-glükosidaasi toimel kiiresti glükoosiks ja fruktoosiks, mis seejärel imenduvad verre. Alfa-glükosidaasi inhibiitorid, nagu akarboos, pärsivad sahharoosi, aga ka teiste alfa-glükosidaasi poolt hüdrolüüsitud süsivesikute, eriti tärklise, lagunemist ja imendumist. Seda kasutatakse II tüüpi diabeedi ravis.

Sünonüümid: alfa-D-glükopüranosüül-beeta-D-fruktofuranosiid, peedisuhkur, roosuhkur.

Sahharoosi kristallid on värvitud monokliinilised kristallid. Sula sahharoosi tahkumisel tekib amorfne läbipaistev mass - karamell /7/.

Sahharoos koosneb a-D-glükopüranoosist ja b-D-fruktofuranoosist, mis on ühendatud a-1>b-2 sidemega glükosiidhüdroksüülide kaudu (joonis 1):

Riis. üks

Sahharoos ei sisalda vaba poolatsetaalhüdroksüülrühma, mistõttu ei ole oksü-okso-tautomeeria võimeline ja on mitteredutseeriv disahhariid /2/.

Hapetega kuumutamisel või ensüümide a-glükosidaasi ja b-fruktofuranosidaasi (invertaas) toimel sahharoos hüdrolüüsitakse, moodustades võrdses koguses glükoosi ja fruktoosi segu, mida nimetatakse invertsuhkruks (joonis 2).

Riis. 2 Sahharoosi hüdrolüüs hapetega kuumutamisel või ensüümide toimel

Sahharoosi keemilised omadused

Sahharoosi lahuses ei avane tsüklid, mistõttu sellel ei ole aldehüüdide omadusi.

1) Hüdrolüüs (happelises keskkonnas):

C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6.

sahharoos glükoos fruktoos

2) Kuna sahharoos on mitmehüdroksüülne alkohol, annab sahharoos Cu(OH) 2 -ga reageerimisel lahusele sinise värvi.

3) Koostoime kaltsiumhüdroksiidiga, moodustades kaltsiumsahharoosi.

4) Sahharoos ei reageeri hõbeoksiidi ammoniaagilahusega, seetõttu nimetatakse seda mitteredutseerivaks disahhariidiks.

Polüsahhariidid.

Polüsahhariidid- suure molekulmassiga mittesuhkrulaadsed süsivesikud, mis sisaldavad kümmet kuni sadu tuhandeid glükosiidsidemetega seotud monosahhariidijääke (tavaliselt heksoose).

Olulisemad polüsahhariidid on tärklis ja tselluloos (kiudaine). Need on ehitatud glükoosijääkidest. Nende polüsahhariidide üldvalem on (C 6 H 10 O 5) n. Polüsahhariidimolekulide moodustumisel osalevad tavaliselt glükosiidsed (C1-aatomi juures) ja alkoholi (C4-aatomi juures) hüdroksüülrühmad, s.t. tekib (1–4)-glükosiidside.

Vaatepunktist üldised põhimõtted Polüsahhariidid võib jagada kahte rühma, nimelt: homopolüsahhariidid, mis koosnevad ainult ühte tüüpi monosahhariidühikutest, ja heteropolüsahhariidid, mida iseloomustab kahte või enamat tüüpi monomeerühikute olemasolu.

Funktsionaalse otstarbe poolest võib polüsahhariidid jagada ka kahte rühma: struktuursed ja varupolüsahhariidid. Olulised struktuursed polüsahhariidid on tselluloos ja kitiin (vastavalt taimedes ja loomades, aga ka seentes) ning peamised varupolüsahhariidid on glükogeen ja tärklis (vastavalt loomadel, samuti seentel ja taimedes). Siin võetakse arvesse ainult homopolüsahhariide.

Tselluloos (kiud)- taimemaailma kõige levinum struktuurne polüsahhariid.

Kodu komponent taimerakk, sünteesitakse taimedes (puidus kuni 60% tselluloosi). Tselluloosil on suur mehaaniline tugevus ja see toimib taimede tugimaterjalina. Puit sisaldab 50-70% tselluloosi, puuvill on peaaegu puhas tselluloos.

Puhas tselluloos on valge kiuline aine, maitsetu ja lõhnatu, vees ja teistes lahustites lahustumatu.

Tselluloosi molekulid on lineaarse struktuuri ja suure molekulmassiga, koosnevad ainult hargnemata molekulidest niitide kujul, sest β-glükoosi jääkide kuju välistab spiraliseerumise Tselluloos koosneb filamentsetest molekulidest, mis vesiniksidemed hüdroksüülrühmad keti sees, aga ka külgnevate kettide vahel kogutakse kimpudesse. Just see kettpakend tagab kõrge mehaanilise tugevuse, kiudainesisalduse, vees lahustumatuse ja keemilise inertsuse, mis teeb tselluloosist ideaalse materjali rakuseinte ehitamiseks.

Tselluloos koosneb α,D-glükopüranoosi jääkidest nende β-püranoosi kujul, st tselluloosi molekulis on β-glükopüranoosi monomeersed üksused üksteisega lineaarselt seotud β-1,4-glükosiidsidemetega:

Tselluloosi osalise hüdrolüüsiga moodustub disahhariid tsellobioos ja koos täielik hüdrolüüs- D-glükoos. Molekulmass tselluloos 1 000 000-2 000 000. Seedetrakti ensüümid ei seedi kiudaineid, kuna nende inimese seedetrakti ensüümide komplekt ei sisalda β-glükosidaasi. Siiski on teada, et optimaalses koguses kiudainete olemasolu toidus aitab kaasa väljaheidete tekkele. Kell täielik välistamine toidust saadav kiudaine häirib väljaheidete moodustumist.

Tärklis- polümeer, mis on sama koostisega kui tselluloos, kuid millel on elementaarne side, milleks on α-glükoosi jääk:

Tärklise molekulid on keritud enamik molekulid on hargnenud. Tärklise molekulmass on väiksem kui tselluloosi molekulmass.

Tärklis on amorfne aine, Valge pulber, mis koosneb väikestest teradest, ei lahustu külm vesi kuid osaliselt lahustub kuumas.

Tärklis on segu kahest homopolüsahhariidist: lineaarne - amüloos ja hargnenud - amülopektiin, üldine valem mis (C 6 H 10 O 5) n.

Tärklise töötlemisel sooja veega on võimalik eraldada kaks fraktsiooni: soojas vees lahustuv ja amüloosi polüsahhariidist koosnev fraktsioon, ning fraktsioon, mis ainult soojas vees paisub koos pasta moodustumisega ja koosneb amülopektiini polüsahhariidist. .

Amüloos on lineaarse struktuuriga, α, D-glükopüranoosi jäägid on seotud (1–4)-glükosiidsidemetega. Amüloosi (ja tärklise üldiselt) elementaarrakk on kujutatud järgmiselt:

Amülopektiini molekul on üles ehitatud sarnaselt, kuid sellel on ahelas harud, mis loob ruumilise struktuuri. Hargnemiskohtades on monosahhariidijäägid seotud (1–6)-glükosiidsidemetega. Harupunktide vahel on tavaliselt 20-25 glükoosijääki.

(amülopektiin)

Amüloosi sisaldus tärklises on reeglina 10-30%, amülopektiini - 70-90%. Tärklise polüsahhariidid on üles ehitatud glükoosijääkidest, mis on ühendatud amüloosis ja amülopektiini lineaarsetes ahelates α-1,4-glükosiidsidemetega ning amülopektiini hargnemispunktides ahelatevaheliste α-1,6-glükosiidsidemetega.

Amüloosi molekulis on keskmiselt seotud umbes 1000 glükoosijääki, amülopektiini molekuli üksikud lineaarsed lõigud koosnevad 20-30 sellisest ühikust.

Vees ei anna amüloos tõelist lahust. Amüloosi ahel vees moodustab hüdraatunud mitselle. Lahuses värvub joodi lisamisel amüloos sinine värv. Amülopektiin annab ka mitsellaarlahuseid, kuid mitsellide kuju on mõnevõrra erinev. Polüsahhariid amülopektiin värvib joodiga punakasvioletseks.

Tärklise molekulmass on 106–107. Osalisega happeline hüdrolüüs tärklis, moodustuvad madalama polümerisatsiooniastmega polüsahhariidid - dekstriinid, täieliku hüdrolüüsiga - glükoos. Tärklis on inimese jaoks kõige olulisem toidus sisalduv süsivesik. Tärklis tekib taimedes fotosünteesi käigus ja ladestub "varu" süsivesikutena juurtesse, mugulatesse ja seemnetesse. Näiteks riisi-, nisu-, rukki- ja muude teraviljade terad sisaldavad 60-80% tärklist, kartulimugulad - 15-20%. Loomamaailmas mängib sellega seotud rolli polüsahhariid glükogeen, mis "salvestub" peamiselt maksas.

Glükogeen- kõrgemate loomade ja inimeste peamine varupolüsahhariid, mis on ehitatud α-D-glükoosi jääkidest. Empiiriline valem glükogeen, nagu tärklis (C 6 H 10 O 5) n. Glükogeeni leidub peaaegu kõigis loomade ja inimeste elundites ja kudedes; suurim arv seda leidub maksas ja lihastes. Glükogeeni molekulmass on 10 7–10 9 ja rohkem. Selle molekul on üles ehitatud hargnevatest polüglükosiidahelatest, milles glükoosijäägid on ühendatud α-1,4-glükosiidsidemetega. Hargnemiskohtades on α-1,6-glükosiidsidemed. Glükogeen on struktuurilt sarnane amülopektiiniga.

Glükogeeni molekulis eristatakse sisemisi harusid - polüglükosiidahelate lõike hargnemispunktide vahel ja väliseid harusid - lõike perifeersest harupunktist kuni ahela mitteredutseeriva otsani. Hüdrolüüsi käigus lagundatakse glükogeen, nagu ka tärklis, moodustades esmalt dekstriinid, seejärel maltoos ja lõpuks glükoos.

Kitiin- madalamate taimede, eriti seente, aga ka selgrootute (peamiselt lülijalgsete) struktuurne polüsahhariid. Kitiin koosneb 2-atseetamido-2-deoksü-D-glükoosi jääkidest, mis on seotud β-1,4-glükosiidsidemetega.

Tavalist igapäevaelus kasutatavat magusat suhkrut nimetatakse sahharoosiks. See on oligosahhariid, mis kuulub disahhariidide rühma. Sahharoosi valem on C12H22O11.

Struktuur

Molekul sisaldab kahe tsüklilise monosahhariidi – α-glükoosi ja β-fruktoosi – jääke. Struktuurivalem Aine koosneb fruktoosi ja glükoosi tsüklilistest valemitest, mis on ühendatud hapnikuaatomiga. Struktuuriüksused on omavahel seotud kahe hüdroksüülrühma vahel moodustunud glükosiidsidemega.

Riis. 1. Struktuurivalem.

Sahharoosi molekulid moodustavad molekulaarse kristallvõre.

Kviitung

Sahharoos on looduses kõige levinum süsivesik. Ühendit leidub puuviljades, marjades, taimede lehtedes. Suur kogus valmisainet leidub peedis ja suhkruroos. Seetõttu sahharoosi ei sünteesita, vaid isoleeritakse füüsilise tegevuse, seedimise ja puhastamise teel.

Riis. 2. Suhkruroog.

Peet või suhkruroog riivitakse peeneks ja asetatakse suurtesse padadesse koos kuum vesi. Sahharoos pestakse välja, moodustades suhkrulahuse. See sisaldab mitmesuguseid lisandeid - värvaineid, valke, happeid. Sahharoosi eraldamiseks lisatakse lahusele kaltsiumhüdroksiidi Ca(OH)2. Selle tulemusena moodustub sade ja kaltsiumsahharoos C 12 H 22 O 11 CaO 2H 2 O, millest juhitakse läbi süsinikdioksiid ( süsinikdioksiid). Kaltsiumkarbonaat sadestub ja järelejäänud lahus aurustatakse, kuni moodustuvad suhkrukristallid.

Füüsikalised omadused

Peamine füüsilised omadused ained:

• molekulmass - 342 g/mol;
• tihedus - 1,6 g / cm 3;
• sulamistemperatuur - 186°C.

Riis. 3. Suhkrukristallid.

Kui sulaaine kuumutamist jätkatakse, hakkab sahharoos koos värvimuutusega lagunema. Sula sahharoosi tahkumisel moodustub karamell – amorfne läbipaistev aine. 100 ml vees kl normaalsetes tingimustes 211,5 g suhkrut saab lahustada, temperatuuril 0 ° C - 176 g, temperatuuril 100 ° C - 487 g. Tavatingimustes võib 100 ml etanoolis lahustada ainult 0,9 g suhkrut.

Loomade ja inimeste soolestikku sattudes laguneb sahharoos ensüümide toimel kiiresti monosahhariidideks.

Keemilised omadused

Erinevalt glükoosist ei ole sahharoosil aldehüüdi rühma -CHO puudumise tõttu aldehüüdi omadusi. Niisiis kvalitatiivne reaktsioon"Hõbepeeglit" (koostoime Ag 2 O ammoniaagilahusega) pole. Vask(II)hüdroksiidiga oksüdeerimisel ei moodustu mitte punane vask(I)oksiid, vaid helesinine lahus.

Peamised keemilised omadused on kirjeldatud tabelis.

Sahharoos ei ole võimeline oksüdeeruma (ta ei ole reaktsioonides redutseeriv aine) ja seda nimetatakse mitteredutseerivaks suhkruks.

Rakendus

suhkur sisse puhtal kujul kasutatakse Toidutööstus kunstmee, maiustuste, maiustuste, alkoholi valmistamiseks. Valmistamiseks kasutatakse sahharoosi erinevaid aineid: sidrunhape, glütseriin, butanool.

Meditsiinis kasutatakse sahharoosi jookide ja pulbrite valmistamiseks, et varjata ebameeldivaid maitseid.

Mida me õppisime?

Sahharoos ehk suhkur on disahhariid, mis koosneb glükoosi ja fruktoosi jääkidest. Sellel on magus maitse ja see lahustub vees kergesti. Aine eraldatakse peedist ja suhkruroost. Sahharoos on vähem aktiivne kui glükoos. See läbib hüdrolüüsi, reageerib vask(II)hüdroksiidiga, moodustades vasksahharaadi, ei oksüdeeru. Suhkrut kasutatakse toidus keemiatööstus, ravim.

Teemaviktoriin

Aruande hindamine

keskmine hinne: 4.3. Kokku saadud hinnanguid: 29.

sahharoos C12H22O11 või peedisuhkur, roosuhkur, igapäevaelus lihtsalt suhkur - disahhariid oligosahhariidide rühmast, mis koosneb kahest monosahhariidist - α-glükoosist ja β-fruktoosist.

Sahharoosi keemilised omadused

Sahharoosi oluline keemiline omadus on võime läbida hüdrolüüsi (kuumutamisel vesinikioonide juuresolekul).

Kuna sahharoosi monosahhariidijääkide vahelise sideme moodustavad mõlemad glükosiidsed hüdroksüülrühmad, ei oma taastavad omadused ja ei anna "hõbepeegli" reaktsiooni. Sahharoos säilitab mitmehüdroksüülsete alkoholide omadused: moodustab metallhüdroksiididega, eriti kaltsiumhüdroksiidiga, vees lahustuvaid suhkruid. Seda reaktsiooni kasutatakse sahharoosi eraldamiseks ja puhastamiseks suhkrurafineerimistehastes, millest räägime veidi hiljem.

Kuumutamisel vesilahus sahharoos tugevate hapete juuresolekul või ensüümi toimel invertaasid edasi minema hüdrolüüs sellest disahhariidist, et moodustada segu võrdsest kogusest glükoosist ja fruktoosist. See reaktsioon on vastupidine monosahhariididest sahharoosi moodustumisele:

Saadud segu nimetatakse invertsuhkur ja seda kasutatakse karamelli tootmiseks, toiduainete magustamiseks, sahharoosi kristalliseerumise vältimiseks, kunstmee saamiseks ja mitmehüdroksüülsete alkoholide tootmiseks.

Seos hüdrolüüsiga

Sahharoosi hüdrolüüsi on polarimeetriga lihtne jälgida, kuna sahharoosilahus pöörleb paremale ja saadud segu D- glükoosi ja D- fruktoosil on D-fruktoosi vasakpoolse pöörlemise valdav väärtus. Järelikult väheneb sahharoosi hüdrolüüsimisel parempoolse pöördenurga väärtus järk-järgult, läbib null väärtus, ja hüdrolüüsi lõppedes omandab lahus, mis sisaldab võrdses koguses glükoosi ja fruktoosi, stabiilse vasakpoolse pöörlemise. Sellega seoses nimetatakse hüdrolüüsitud sahharoosi (glükoosi ja fruktoosi segu) invertsuhkruks ja hüdrolüüsiprotsessi ennast inversiooniks (ladina keelest inversia - pööramine, ümberkorraldamine).

Maltoosi ja tselobioosi struktuur. Seos hüdrolüüsiga

Maltoos ja tärklis. Koostis, struktuur ja omadused. Seos hüdrolüüsiga

Füüsikalised omadused

Maltoos on vees kergesti lahustuv ja magusa maitsega. Maltoosi molekulmass on 342,32. Maltoosi sulamistemperatuur on 108 (veevaba).

Keemilised omadused

Maltoos on redutseeriv suhkur, kuna sellel on asendamata poolatsetaalhüdroksüülrühm.

Maltoosi keetes lahjendatud happega ja ensüümi toimel maltoos hüdrolüüsib (tekib kaks molekuli glükoosi C 6 H 12 O 6).

Tärklis (C 6 H 10 O 5) n amüloosi ja amülopektiini polüsahhariidi, mille monomeeriks on alfa-glükoos. Erinevate taimede poolt kloroplastides sünteesitud tärklis fotosünteesi käigus valguse toimel erineb mõnevõrra terade struktuuri, molekulide polümerisatsiooniastme, polümeeriahelate struktuuri ja füüsikalis-keemiliste omaduste poolest.