Підручник з Хімії. 10 клас. Попель - Нова програма

24. Дисахариди. Сахароза

Матеріал параграфа допоможе вам:

• дізнатися, які вуглеводи зараховують до дисахаридів;

• розширити свої знання про сахарозу.

Дисахариди. У рослинному і тваринному світі поширені вуглеводи, загальна назва яких — дисахариди. Під час гідролізу таких вуглеводів із кожної молекули утворюються дві молекули моносахариду.

Дисахаридами називають вуглеводи, молекули яких складаються із двох залишків молекул одного або двох моносахаридів.

Дисахариди C12H22O11

До найважливіших дисахаридів належать сахароза (з нею ви докладно ознайомилися в 9 класі), лактоза і мальтоза. Вони мають однакову хімічну формулу С12Н22О11 і є ізомерами.

Лактоза (інша назва — молочний цукор) міститься в молоці (коров’ячому — 4—5 % за масою, жіночому — 5—8 %), молочній сироватці. Цей дисахарид майже втричі менш солодкий, ніж сахароза.

Мальтоза (солодовий цукор) є в пророслих зернах ячменю (солоді), організмах тварин. За солодким смаком вона трохи поступається сахарозі.

Відкриті форми молекул лактози і мальтози містять альдегідну групу.

Сахароза. Це — звичайний цукор, харчовий продукт, який легко засвоюється організмом. Речовина міститься в листі й соках дерев, фруктах, овочах, а найбільше — у цукровому буряку і цукровій тростині (до 27 % за масою).

Сахароза є кристалічною речовиною, має солодкий смак і добре розчиняється у воді. Розчинність цукру з підвищенням температури істотно зростає (мал. 60). Якщо дуже концентрований гарячий розчин (цукровий сироп) охолодити, то він стає перенасиченим (концентрація речовини в ньому перевищуватиме таку для насиченого розчину). Кристалики цукру з’являтимуться в ньому не одразу, а через тривалий час.

При нагріванні цукор плавиться і починає розкладатися.

Мал. 60. Залежність розчинності сахарози у воді від температури

Будова молекули. Молекула сахарози С12Н22О11 складається із залишків молекул глюкози і фруктози. У молекулі сахарози містяться кілька гідроксильних груп, а альдегідної групи немає (сполука не відновлює купрум(ІІ) гідроксиду й не вступає в реакцію «срібного дзеркала»).

Хімічні властивості. Участь сахарози в хімічних реакціях зумовлена особливостями будови її молекули і наявністю в ній гідроксильних груп.

Гідроліз. Сахароза під дією ферментів або за нагрівання із сильними неорганічними кислотами зазнає гідролізу (відмінність від моносахаридів). При цьому з кожної молекули дисахариду утворюються молекула глюкози і молекула фруктози:

Реакції за участю гідроксильних груп. Оскільки в молекулі сахарози міститься кілька гідроксильних груп, сполука вступає в реакції, характерні для багатоатомних спиртів. Наприклад, сахароза взаємодіє з гідроксидами Кальцію, Купруму(ІІ) з утворенням розчинних сполук, загальна назва яких — сахарати.

Добування. Сахарозу отримують із цукрового буряка і цукрової тростини. Вимиту й подрібнену сировину обробляють гарячою водою, яка розчиняє цукор і деякі інші речовини. Суміш фільтрують і додають у добутий розчин кальцій гідроксид. Він взаємодіє із сахарозою з утворенням розчинного продукту реакції, а інші органічні речовини осаджуються. Після відокремлення рідини від осаду фільтруванням у неї пропускають вуглекислий газ. При цьому утворюється нерозчинний кальцій карбонат, а в розчині — сахароза. Воду випарюють із розчину й отримують кристалічний цукор.

У нашій країні працює кілька десятків цукрових заводів (мал. 61); обсяг їх щорічної продукції доходить до 2 млн т. Україна є одним із найбільших виробників цукру у світі; рекорд його річного експорту перевищує 700 тис. т.

Мал. 61. На цукровому заводі

Застосування. Сахароза — важливий харчовий продукт. Її концентрований водний розчин є консервантом. Сахарозу також використовують для виробництва деяких поверхнево-активних речовин.

ВИСНОВКИ

Дисахариди — вуглеводи, молекули яких складаються із двох залишків молекул моносахаридів. Загальна формула цих сполук — С12Н22О11.

Важливим дисахаридом є сахароза. Це — біла кристалічна речовина із солодким смаком, розчинна у воді. Молекула сполуки складається із залишків молекул глюкози і фруктози.

Сахароза зазнає гідролізу, взаємодіє з гідроксидами деяких металічних елементів, при нагріванні розкладається.

Сахароза є харчовим продуктом. Цю речовину також використовують у хімічній технології.

176. Які вуглеводи називають дисахаридами?

177. Порівняйте сахарозу і глюкозу за фізичними та хімічними властивостями.

178. Напишіть хімічні рівняння, які відповідають наведеним нижче перетворенням, і вкажіть умови перебігу реакцій:

сахароза —> глюкоза —> етанол —> етиловий естер оцтової кислоти.

179. Обчисліть масову частку Карбону у вологому цукрі, якщо масова частка води в ньому становить 5 %.

180. За графіком, наведеним на малюнку 60, визначте, насиченим чи ненасиченим є:

а) 70 %-й водний розчин сахарози за температури 60 °С;

б) 83 %-й розчин сахарози за температури 100 °С.

181. Які маси цукру і його водного розчину з масовою часткою 10 % потрібно змішати, щоб виготовити 200 г 20 %-го розчину?

182. При гідролізі деякої маси сахарози утворилася удвічі менша маса глюкози. Яка частка дисахариду перетворилася на моносахариди?