Vraag 1. Sucrose. De structuur, eigenschappen, productie en toepassing.

Antwoord. Het is experimenteel bewezen dat de moleculaire vorm van sucrose

- C 12 H 22 O 11. Het molecuul bevat hydroxylgroepen en bestaat uit onderling verbonden resten van glucose- en fructosemoleculen.

Fysieke eigenschappen

Zuivere sucrose - kleurloos kristallijne substantie zoete smaak, oplosbaar in water.

Chemische eigenschappen:

1. Onder voorbehoud van hydrolyse:

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

2. Sucrose is een niet-reducerende suiker. Het geeft geen "zilveren spiegel" -reactie en interageert met koper (II) hydroxide als een meerwaardige alcohol, zonder Cu (II) te reduceren tot Cu (I).

In de natuur zijn

Sucrose is een bestanddeel van suikerbietensap (16-20%) en suikerriet (14-26%). In kleine hoeveelheden wordt het samen met glucose aangetroffen in de vruchten en bladeren van veel groene planten.

Bon:

1. Suikerbieten of suikerriet worden tot fijne schaafsel verwerkt en in diffusors geplaatst waar heet water doorheen wordt geleid.

2. De resulterende oplossing wordt behandeld met kalkmelk, een oplosbaar calciumsaccharaat van alcoholaten wordt gevormd.

3. Om calciumsucrose af te breken en overtollig calciumhydroxide te neutraliseren, wordt koolmonoxide (IV) door de oplossing geleid:

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

4. De na precipitatie van calciumcarbonaat verkregen oplossing wordt gefiltreerd en vervolgens in vacuümapparatuur ingedampt en suikerkristallen worden door centrifugeren afgescheiden.

5. Geïsoleerde kristalsuiker heeft meestal een gelige kleur, omdat het kleurstoffen bevat. Om ze te scheiden, wordt sucrose opgelost in water en door actieve kool geleid.

Sollicitatie:

Sucrose wordt voornamelijk gebruikt als voedingsproduct en in de zoetwarenindustrie. Door hydrolyse wordt er kunsthoning uit verkregen.

Vraag 2. Kenmerken van de plaatsing van elektronen in atomen van elementen van kleine en grote perioden. Toestanden van elektronen in atomen.

Antwoord. Een atoom is een chemisch ondeelbaar, elektrisch neutraal deeltje materie. Een atoom bestaat uit een kern en elektronen die in bepaalde banen eromheen bewegen. Een atomaire orbitaal is het gebied van de ruimte rond de kern waarbinnen een elektron het meest waarschijnlijk wordt gevonden. Orbitalen worden ook wel elektronenwolken genoemd. Elke orbitaal komt overeen met een bepaalde energie, evenals de vorm en grootte van de elektronenwolk. Een groep orbitalen waarvoor de energiewaarden dicht bij elkaar liggen, wordt aan hetzelfde energieniveau toegewezen. Een energieniveau kan niet meer dan 2n 2 elektronen bevatten, waarbij n het nummer van het niveau is.

Soorten elektronenwolken: bolvormig - s-elektronen, één orbitaal op elk energieniveau; haltervormig - p-elektronen, drie orbitalen p x, py, p z; in de vorm die lijkt op twee gekruiste halters, - d-elektronen, vijf orbitalen d xy, d xz, d yz, d 2 z, d 2 x - d 2 y.

Verdeling van elektronen over energie niveau weerspiegelt de elektronische configuratie van het element.

Regels voor het vullen van energieniveaus met elektronen en

subniveaus.

1. Het vullen van elk niveau begint met s-elektronen, daarna worden de p-, d- en f-energieniveaus gevuld met elektronen.

2. Het aantal elektronen in een atoom is gelijk aan het serienummer.

3. Het aantal energieniveaus komt overeen met het nummer van de periode waarin het element zich bevindt.

4. Het maximale aantal elektronen in het energieniveau wordt bepaald door de formule

Waarbij n het niveaunummer is.

5. Totaal aantal elektronen aan atomaire orbitalenéén energieniveau.

Bijvoorbeeld aluminium, de nucleaire lading is +13

Verdeling van elektronen door energieniveaus - 2,8,3.

Elektronische configuratie

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

In de atomen van sommige elementen wordt het fenomeen van elektronenslip waargenomen.

In chroom springen elektronen bijvoorbeeld van het 4s-subniveau naar het 3d-subniveau:

24 Cr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3d 5 3d 5 4s 1 .

Het elektron beweegt van het 4s-subniveau naar het 3d-niveau, omdat de 3d 5 en 3d 10 configuraties energetisch gunstiger zijn. Een elektron neemt een positie in waarin zijn energie minimaal is.

Het energie f-subniveau is gevuld met elektronen in het element 57La -71 Lu.

Vraag 3. Herken stoffen KOH, HNO 3, K 2 CO 3.

Antwoord: KOH + fenolftaleen → karmozijnrode kleur van de oplossing;

NHO 3 + lakmoes → rode kleur van de oplossing,

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

Ticket nummer 20

Vraag 1 . genetische connectie organische verbindingen van verschillende klassen.

Antwoord: Kettingdiagram chemische transformaties:

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,

alkyn 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,

chlooralkaan alcohol

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

alcohol aldehyde

CH 3 CHO + 2Cu(OH) 2 = CH 3 COOH + 2CuOH + H 2 O,

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

alkeen alcohol

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

alcohol alcohol ether

3C 2 H 2 C 6 H 6,

alkyn arena

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,

C 6 H 5 OH + 3Br 2 \u003d C 6 H 2 Br 3 OH + 3HBr;

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

dieen alcohol

CH 2 \u003d CH-CH \u003d CH 2 + 2H 2 \u003d C 4 H 10.

dieen alkaan

Alkanen zijn koolwaterstoffen met de algemene formule C n H 2 n +2, die geen waterstof en andere elementen toevoegen.

Alkenen zijn koolwaterstoffen met de algemene formule C n H 2 n, in de moleculen waarvan er één dubbele binding is tussen koolstofatomen.

Dieenkoolwaterstoffen zijn: organische bestanddelen met de algemene formule C n H 2 n -2, in de moleculen waarvan er twee dubbele bindingen zijn.

Koolwaterstoffen met de algemene formule C n H 2 n -2, in de moleculen waarvan er één drievoudige binding is, behoren tot de acetyleenreeks en worden alkynen genoemd.

Verbindingen van koolstof met waterstof, in de moleculen waarvan er is benzeen ring worden geclassificeerd als aromatische koolwaterstoffen.

Alcoholen zijn koolwaterstofderivaten waarin een of meer waterstofatomen zijn vervangen door hydroxylgroepen.

Fenolen zijn derivaten Aromatische koolwaterstoffen, in de moleculen waarvan de hydroxylgroepen zijn gebonden aan de benzeenring.

Aldehyden- organisch materiaal met een functionele groep - CHO (aldehydegroep).

Carbonzuren zijn organische stoffen waarvan de moleculen een of meer carboxylgroepen bevatten die aan een koolwaterstofradicaal of een waterstofatoom zijn verbonden.

Tot esters omvatten organische stoffen die worden gevormd bij de reacties van zuren met alcoholen en die een groep atomen C (O) -O -C bevatten.

Vraag 2. Soorten kristalroosters. Karakterisering van stoffen met verschillende types kristal roosters.

Antwoord. Het kristalrooster is een ruimtelijk, geordend door de onderlinge rangschikking van materiedeeltjes, dat een eenduidig, herkenbaar motief heeft.

Afhankelijk van het type deeltjes dat zich op de roosterplaatsen bevindt, zijn er: ionische (IR), atomaire (AKR), moleculaire (MKR), metalen (Met. CR), kristalroosters.

MKR - op de knooppunten is er een molecuul. Voorbeelden: ijs, waterstofsulfide, ammoniak, zuurstof, stikstof in vaste toestand. De krachten die tussen moleculen werken zijn relatief zwak, dus stoffen hebben een lage hardheid, lage temperaturen koken en smelten, slechte oplosbaarheid in water. BIJ normale omstandigheden het zijn gassen of vloeistoffen (stikstof, waterstofperoxide, vast CO 2). Stoffen met MCR zijn diëlektrica.

ACR - atomen in knopen. Voorbeelden: boor, koolstof (diamant), silicium, germanium. Atomen zijn verbonden door sterke covalente bindingen, dus stoffen worden gekarakteriseerd hoge temperaturen koken en smelten, hoge sterkte en hardheid. De meeste van deze stoffen zijn onoplosbaar in water.

IFR - op de plaatsen van kationen en anionen. Voorbeelden: NaCl, KF, LiBr. Dit type rooster is aanwezig in verbindingen met ion type bindingen (metaal-niet-metaal). Stoffen zijn vuurvast, lage vluchtigheid, relatief sterk, goede geleiders elektrische stroom, zijn zeer goed oplosbaar in water.

Leerde kennen. CR is een rooster van stoffen die alleen uit metaalatomen bestaan. Voorbeelden: Na, K, Al, Zn, Pb, enz. Staat van aggregatie vast, onoplosbaar in water. Naast alkali- en aardalkalimetalen variëren geleiders van elektrische stroom, kook- en smelttemperaturen van gemiddeld tot zeer hoog.

Vraag 3. Taak. Om 70 g zwavel te verbranden, werd 30 liter zuurstof genomen. Bepaal het volume en de hoeveelheid gevormde stof zwaveldioxide.

Gegeven: Vind:

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

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

Beslissing:

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(O2)-theorie. \u003d 70 * 22,4 / 32 \u003d 49 l (O 2 is schaars, berekening ervoor).

Sinds V (SO 2) \u003d V (O 2), dan V (SO 2) \u003d 30 l.

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

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

De structuur en het uiterlijk van sucrose

Disachariden bestaan ​​uit twee monosachariden die met elkaar zijn verbonden door een glycosidische binding. Ze kunnen worden beschouwd als O-glycosiden, waarbij het aglycon een monosaccharideresidu is. De algemene formule voor disachariden is meestal C12H22O11.

Er zijn twee opties voor de vorming van een glycosidische binding:

• 1) vanwege de glycosidische hydroxyl van een monosacharide en de alcoholhydroxyl van een andere monosacharide;
• 2) vanwege glycosidische hydroxylen van beide monosachariden.

Het door de eerste methode gevormde disaccharide bevat vrij glycosidisch hydroxyl, behoudt het vermogen tot cyclo-oxotautomerie en heeft reducerende eigenschappen (lactose, maltose, cellobiose).

In de door de tweede methode gevormde disaccharide is er geen vrije glycosidische hydroxyl. Deze disaccharide is niet in staat tot cyclo-oxotautomerie en is niet-reducerend (sucrose, trehalose) /1/.

Sucrose C12H22O11, of bietsuiker, rietsuiker, in het dagelijks leven gewoon suiker - een disaccharide bestaande uit twee monosachariden - β-glucose en β-fructose, is zeer wijdverbreid in planten, vooral veel ervan in bietenwortels (van 14 tot 20 %), evenals in suikerrietstengels (van 14 tot 25%). Sucrose is een transportsuiker in de vorm waarvan koolstof en energie door de plant worden getransporteerd. Het is in de vorm van sucrose dat koolhydraten zich verplaatsen van de plaatsen van synthese (bladeren) naar de plaats waar ze in voorraad worden opgeslagen (fruit, wortels, zaden).

Sucrose is een veel voorkomende disacharide in de natuur, het wordt gevonden in veel fruit, fruit en bessen. Het gehalte aan sucrose is vooral hoog in suikerbieten en suikerriet, die worden gebruikt voor: industriële productie voedsel suiker. Sucrose speelt grote rol in de menselijke voeding. Functie sucrose - het gemak van zijn hydrolyse in zure oplossing- de hydrolysesnelheid is ongeveer 1000 keer groter dan de hydrolysesnelheid van maltose of lactose. Sucrose heeft een hoge oplosbaarheid. Chemisch gezien is fructose nogal inert; wanneer het van de ene plaats naar de andere gaat, is het bijna niet betrokken bij het metabolisme. Soms wordt sucrose afgezet als reservevoedingsstof.

Sucrose, die de darm binnenkomt, wordt snel gehydrolyseerd door alfa-glucosidase van de dunne darm tot glucose en fructose, die vervolgens in het bloed worden opgenomen. Alfa-glucosidaseremmers, zoals acarbose, remmen de afbraak en absorptie van sucrose, evenals andere koolhydraten die worden gehydrolyseerd door alfa-glucosidase, in het bijzonder zetmeel. Het wordt gebruikt bij de behandeling van diabetes type 2.

Synoniemen: alfa-D-glucopyranosyl-beta-D-fructofuranoside, bietsuiker, rietsuiker.

Sucrosekristallen zijn kleurloze monokliene kristallen. Wanneer de gesmolten sucrose stolt, wordt een amorfe transparante massa gevormd - karamel /7/.

Sucrose bestaat uit a-D-glucopyranose en b-D-fructofuranose verbonden door een a-1>b-2 binding via glycosidische hydroxylen (Fig. 1):

Rijst. een

Sucrose bevat geen vrij hemiacetaalhydroxyl, daarom is het niet in staat tot oxy-oxo-tautomerie en is het een niet-reducerende disaccharide /2/.

Bij verhitting met zuren of onder invloed van de enzymen a-glucosidase en b-fructofuranosidase (invertase), wordt sucrose gehydrolyseerd tot een mengsel van gelijke hoeveelheden glucose en fructose, dat invertsuiker wordt genoemd (Fig. 2).

Rijst. 2 Hydrolyse van sucrose door verhitting met zuren of door inwerking van enzymen

Chemische eigenschappen van sucrose

In een oplossing van sucrose is er geen opening van cycli, dus het heeft niet de eigenschappen van aldehyden.

1) Hydrolyse (in een zure omgeving):

C 12 H 22 O 11 + H 2 O → C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6.

sucrose glucose fructose

2) Omdat het een meerwaardige alcohol is, geeft sucrose een blauwe kleur aan de oplossing wanneer het reageert met Cu(OH)2.

3) Interactie met calciumhydroxide om calciumsucrose te vormen.

4) Sucrose reageert niet met een ammoniakoplossing van zilveroxide, daarom wordt het een niet-reducerende disaccharide genoemd.

Polysachariden.

Polysachariden- hoogmoleculaire niet-suikerachtige koolhydraten die tien- tot honderdduizenden monosacharideresiduen (meestal hexosen) bevatten, verbonden door glycosidische bindingen.

De belangrijkste polysachariden zijn zetmeel en cellulose (vezel). Ze zijn opgebouwd uit glucoseresten. De algemene formule van deze polysachariden is (C 6 H 10 O 5) n. Glycosidische (bij C1-atoom) en alcohol (bij C4-atoom) hydroxylen nemen gewoonlijk deel aan de vorming van polysacharidemoleculen, d.w.z. een (1-4)-glycosidische binding wordt gevormd.

Vanuit oogpunt algemene principes structuren kunnen polysachariden worden onderverdeeld in twee groepen, namelijk: homopolysachariden, bestaande uit monosacharide-eenheden van slechts één type, en heteropolysachariden, die worden gekenmerkt door de aanwezigheid van twee of meer soorten monomeereenheden.

Wat het functionele doel betreft, kunnen polysachariden ook in twee groepen worden verdeeld: structurele en reservepolysachariden. Belangrijke structurele polysachariden zijn cellulose en chitine (respectievelijk in planten en dieren, evenals in schimmels), en de belangrijkste reservepolysachariden zijn glycogeen en zetmeel (respectievelijk in dieren, evenals in schimmels en planten). Alleen homopolysachariden zullen hier worden beschouwd.

Cellulose (vezel)- het meest voorkomende structurele polysacharide van de plantenwereld.

thuis onderdeel plantencel, wordt gesynthetiseerd in planten (tot 60% cellulose in hout). Cellulose heeft een grote mechanische sterkte en fungeert als ondersteunend materiaal voor planten. Hout bevat 50-70% cellulose, katoen is bijna pure cellulose.

Pure cellulose is een witte vezelachtige substantie, smaak- en geurloos, onoplosbaar in water en andere oplosmiddelen.

Cellulosemoleculen hebben een lineaire structuur en een hoog molecuulgewicht, ze bestaan ​​alleen uit onvertakte moleculen in de vorm van filamenten, omdat de vorm van β-glucoseresiduen sluit spiralisatie uit Cellulose bestaat uit filamenteuze moleculen die waterstofbruggen hydroxylgroepen binnen de keten, maar ook tussen aangrenzende ketens, worden in bundels verzameld. Het is deze kettingpakking die zorgt voor een hoge mechanische sterkte, vezelgehalte, onoplosbaarheid in water en chemische inertie, waardoor cellulose een ideaal materiaal is voor het bouwen van celwanden.

Cellulose bestaat uit α,D-glucopyranoseresiduen in hun β-pyranosevorm, d.w.z. in het cellulosemolecuul zijn β-glucopyranosemonomeereenheden lineair met elkaar verbonden door β-1,4-glucosidebindingen:

Bij gedeeltelijke hydrolyse van cellulose wordt de disaccharide cellobiose gevormd, en met volledige hydrolyse- D-glucose. Moleculaire massa cellulose 1.000.000-2.000.000 Vezels worden niet verteerd door enzymen van het maagdarmkanaal, aangezien de set van deze enzymen van het menselijke maagdarmkanaal geen β-glucosidase bevat. Het is echter bekend dat de aanwezigheid van optimale hoeveelheden vezels in voedsel bijdraagt ​​aan de vorming van ontlasting. Bij volledige uitsluiting vezels uit voedsel verstoort de vorming van ontlasting.

Zetmeel- een polymeer met dezelfde samenstelling als cellulose, maar met een elementaire schakel, namelijk een α-glucoseresidu:

Zetmeelmoleculen zijn opgerold de meeste van moleculen zijn vertakt. Het molecuulgewicht van zetmeel is lager dan het molecuulgewicht van cellulose.

Zetmeel is amorfe substantie, wit poeder, bestaande uit kleine korrels, onoplosbaar in koud water maar gedeeltelijk oplosbaar in heet.

Zetmeel is een mengsel van twee homopolysachariden: lineair - amylose en vertakt - amylopectine, algemene formule: welke (C 6 H 10 O 5) n.

Wanneer zetmeel wordt behandeld met warm water, is het mogelijk om twee fracties te isoleren: een fractie die oplosbaar is in warm water en bestaat uit amylosepolysacharide, en een fractie die alleen zwelt in warm water onder vorming van een pasta en bestaat uit amylopectinepolysacharide .

Amylose heeft een lineaire structuur, α, D-glucopyranose-residuen zijn verbonden door (1-4)-glycosidebindingen. De elementaire cel van amylose (en zetmeel in het algemeen) wordt als volgt weergegeven:

Het amylopectinemolecuul is op een vergelijkbare manier opgebouwd, maar heeft vertakkingen in de keten, waardoor er een ruimtelijke structuur ontstaat. Op vertakkingspunten zijn monosacharideresiduen verbonden door (1-6)-glycosidebindingen. Tussen de vertakkingspunten bevinden zich meestal 20-25 glucoseresten.

(amylopectine)

In de regel is het gehalte aan amylose in zetmeel 10-30%, amylopectine - 70-90%. Zetmeelpolysachariden zijn opgebouwd uit glucoseresiduen die in amylose en in de lineaire ketens van amylopectine zijn verbonden door α-1,4-glucosidebindingen, en op de vertakkingspunten van amylopectine door α-1,6-glucosidebindingen tussen ketens.

In een amylosemolecuul zijn gemiddeld ongeveer 1000 glucoseresten gebonden; individuele lineaire secties van het amylopectinemolecuul bestaan ​​uit 20-30 van dergelijke eenheden.

In water geeft amylose geen echte oplossing. De amyloseketen in water vormt gehydrateerde micellen. In oplossing, wanneer jodium wordt toegevoegd, wordt amylose gekleurd in blauwe kleur. Amylopectine geeft ook micellaire oplossingen, maar de vorm van de micellen is iets anders. Het polysacharide amylopectine kleurt roodviolet met jodium.

Zetmeel heeft een molecuulgewicht van 106 -10 . met gedeeltelijke zure hydrolyse zetmeel, polysachariden met een lagere polymerisatiegraad worden gevormd - dextrines, met volledige hydrolyse - glucose. Zetmeel is het belangrijkste voedingskoolhydraat voor de mens. Zetmeel wordt gevormd in planten tijdens fotosynthese en wordt als "reserve" koolhydraat afgezet in wortels, knollen en zaden. Rijstkorrels, tarwe, rogge en andere granen bevatten bijvoorbeeld 60-80% zetmeel, aardappelknollen - 15-20%. Een verwante rol in de dierenwereld wordt gespeeld door het polysacharide glycogeen, dat voornamelijk in de lever wordt "opgeslagen".

Glycogeen- de belangrijkste reserve polysacharide van hogere dieren en mensen, opgebouwd uit α-D-glucoseresiduen. Empirische formule glycogeen, zoals zetmeel (C 6 H 10 O 5) n. Glycogeen wordt aangetroffen in bijna alle organen en weefsels van dieren en mensen; het grootste aantal het wordt gevonden in de lever en spieren. Het molecuulgewicht van glycogeen is 107 -10 9 en hoger. Het molecuul is opgebouwd uit vertakte polyglucosideketens waarin glucoseresten zijn verbonden door α-1,4-glucosidebindingen. Er zijn α-1,6-glucosidebindingen op de vertakkingspunten. Glycogeen is qua structuur vergelijkbaar met amylopectine.

In het glycogeenmolecuul worden interne vertakkingen onderscheiden - secties van polyglucosideketens tussen vertakkingspunten en externe vertakkingen - secties van het perifere vertakkingspunt tot het niet-reducerende uiteinde van de keten. Tijdens hydrolyse wordt glycogeen, net als zetmeel, afgebroken om eerst dextrines te vormen, dan maltose en tenslotte glucose.

chitine- structureel polysacharide van lagere planten, vooral schimmels, evenals ongewervelde dieren (voornamelijk geleedpotigen). Chitine bestaat uit 2-acetamido-2-deoxy-D-glucose-residuen verbonden door β-1,4-glucosidebindingen.

De gebruikelijke zoete suiker die in het dagelijks leven wordt gebruikt, wordt sucrose genoemd. Het is een oligosacharide die behoort tot de groep van disachariden. De formule voor sucrose is C 12 H 22 O 11.

Structuur

Het molecuul bevat resten van twee cyclische monosachariden - -glucose en β-fructose. Structurele Formule stof bestaat uit cyclische formules van fructose en glucose verbonden door een zuurstofatoom. structurele eenheden met elkaar verbonden door een glycosidische binding gevormd tussen twee hydroxylen.

Rijst. 1. Structuurformule.

Sucrosemoleculen vormen een moleculair kristalrooster.

Bon

Sucrose is de meest voorkomende koolhydraat in de natuur. De verbinding wordt gevonden in fruit, bessen, bladeren van planten. Een grote hoeveelheid van de afgewerkte stof wordt gevonden in bieten en suikerriet. Daarom wordt sucrose niet gesynthetiseerd, maar geïsoleerd door fysieke actie, spijsvertering en zuivering.

Rijst. 2. Suikerriet.

Bieten of suikerriet worden fijn geraspt en in grote ketels gedaan met heet water. De sucrose wordt uitgewassen en vormt een suikeroplossing. Het bevat verschillende onzuiverheden - kleurpigmenten, eiwitten, zuren. Om sucrose te scheiden, wordt calciumhydroxide Ca(OH)2 aan de oplossing toegevoegd. Als resultaat wordt een neerslag en calciumsucrose C 12 H 22 O 11 CaO 2H 2 O gevormd, waar koolstofdioxide doorheen wordt geleid ( kooldioxide). Calciumcarbonaat slaat neer en de resterende oplossing wordt verdampt totdat zich suikerkristallen vormen.

Fysieke eigenschappen

Hoofd fysieke eigenschappen stoffen:

• molecuulgewicht - 342 g/mol;
• dichtheid - 1,6 g / cm3;
• smeltpunt - 186°C.

Rijst. 3. Suikerkristallen.

Als de gesmolten substantie verder wordt verwarmd, zal sucrose beginnen te ontleden met een kleurverandering. Wanneer gesmolten sucrose stolt, wordt karamel gevormd - een amorfe transparante substantie. In 100 ml water bij normale omstandigheden 211,5 g suiker kan worden opgelost, bij 0 ° C - 176 g, bij 100 ° C - 487 g. In 100 ml ethanol kan onder normale omstandigheden slechts 0,9 g suiker worden opgelost.

In de darmen van dieren en mensen, wordt sucrose onder invloed van enzymen snel afgebroken tot monosachariden.

Chemische eigenschappen

In tegenstelling tot glucose vertoont sucrose niet de eigenschappen van een aldehyde vanwege de afwezigheid van een aldehydegroep -CHO. Dus kwalitatieve reactie Er is geen "zilveren spiegel" (interactie met een ammoniakoplossing van Ag20). Bij oxidatie met koper(II)hydroxide wordt geen rood koper(I)oxide gevormd, maar een helderblauwe oplossing.

De belangrijkste chemische eigenschappen worden beschreven in de tabel.

Sucrose kan niet oxideren (het is geen reductiemiddel bij reacties) en wordt niet-reducerende suiker genoemd.

Sollicitatie

suiker in pure vorm gebruikt in Voedselindustrie voor de vervaardiging van kunstmatige honing, snoep, zoetwaren, alcohol. Sucrose wordt gebruikt om verschillende stoffen: citroenzuur, glycerine, butanol.

In de geneeskunde wordt sucrose gebruikt om drankjes en poeders te maken om onaangename smaken te verbergen.

Wat hebben we geleerd?

Sucrose of suiker is een disaccharide bestaande uit glucose- en fructoseresten. Het heeft een zoete smaak en lost gemakkelijk op in water. De stof wordt geïsoleerd uit bieten en suikerriet. Sucrose is minder actief dan glucose. Het ondergaat hydrolyse, reageert met koper (II) hydroxide, vormt kopersaccharaat, oxideert niet. Suiker wordt gebruikt in voedsel chemische industrie, geneesmiddel.

Onderwerp quiz

Evaluatie rapporteren

gemiddelde score: 4.3. Totaal aantal ontvangen beoordelingen: 29.

sacharose C 12 H 22 O 11, of bietensuiker, rietsuiker, in het dagelijks leven gewoon suiker - een disacharide uit de groep van oligosachariden, bestaande uit twee monosachariden - α-glucose en β-fructose.

Chemische eigenschappen van sucrose

Een belangrijke chemische eigenschap van sucrose is het vermogen om hydrolyse te ondergaan (bij verhitting in aanwezigheid van waterstofionen).

Aangezien de binding tussen monosacharideresiduen in sucrose wordt gevormd door beide glycosidische hydroxylen, is het bezit niet herstellende eigenschappen en geeft geen "zilveren spiegel"-reactie. Sucrose behoudt de eigenschappen van meerwaardige alcoholen: het vormt in water oplosbare suikers met metaalhydroxiden, in het bijzonder met calciumhydroxide. Deze reactie wordt gebruikt om sucrose te isoleren en te zuiveren in suikerraffinaderijen, waar we het later over zullen hebben.

Bij verhitting waterige oplossing sucrose in aanwezigheid van sterke zuren of onder invloed van een enzym invertase aan de hand hydrolyse van deze disaccharide om een ​​mengsel van gelijke hoeveelheden glucose en fructose te vormen. Deze reactie is het omgekeerde van de vorming van sucrose uit monosachariden:

Het resulterende mengsel heet invertsuiker en wordt gebruikt voor de productie van karamel, het zoeten van voedselproducten, om de kristallisatie van sucrose te voorkomen, het verkrijgen van kunstmatige honing en de productie van meerwaardige alcoholen.

Relatie met hydrolyse

De hydrolyse van sucrose is gemakkelijk te volgen met een polarimeter, aangezien de sucrose-oplossing rechts draait en het resulterende mengsel D- glucose en D- fructose heeft een linkse rotatie, vanwege de heersende waarde van de linkse rotatie van D-fructose. Bijgevolg, als sucrose wordt gehydrolyseerd, neemt de waarde van de rotatiehoek naar rechts geleidelijk af, gaat door nulwaarde en aan het einde van de hydrolyse krijgt een oplossing met gelijke hoeveelheden glucose en fructose een stabiele linkerrotatie. In dit opzicht wordt gehydrolyseerde sucrose (een mengsel van glucose en fructose) invertsuiker genoemd en het hydrolyseproces zelf wordt inversie genoemd (van het Latijnse inversia - draaien, herschikken).

De structuur van maltose en celobiose. Relatie met hydrolyse

Maltose en zetmeel. Samenstelling, structuur en eigenschappen. Relatie met hydrolyse

Fysieke eigenschappen

Maltose is goed oplosbaar in water en heeft een zoete smaak. Het molecuulgewicht van maltose is 342,32. Het smeltpunt van maltose is 108 (watervrij).

Chemische eigenschappen

Maltose is een reducerende suiker omdat het een ongesubstitueerde hemiacetale hydroxylgroep heeft.

Door maltose te koken met verdund zuur en door de werking van een enzym maltose hydrolyseert (er worden twee moleculen glucose C 6 H 12 O 6 gevormd).

Zetmeel (C 6 H 10 O 5) n polysachariden van amylose en amylopectine, waarvan het monomeer alfa-glucose is. Zetmeel, gesynthetiseerd door verschillende planten in chloroplasten, onder invloed van licht tijdens fotosynthese, verschilt enigszins in de structuur van korrels, de mate van polymerisatie van moleculen, de structuur van polymeerketens en fysisch-chemische eigenschappen.