Хімія. Повторне видання. 9 клас. Попель

§ 35. Вуглеводи. Глюкоза

Матеріал параграфа допоможе вам:

• сформувати уявлення про склад вуглеводів;
• з’ясувати властивості глюкози;
• дізнатися про використання глюкози.

Вуглеводи. У кожній рослині міститься органічна речовина, назва якої — целюлоза. Вона, а також крохмаль, сахароза (звичайний цукор), глюкоза є вуглеводами (назва походить від слів «вуглець» і «вода»)¹. Загальна формула сполук цього класу — С_n(Н₂О)_m, або С_nН_2mО_m (n і m можуть мати значення 5 і більше). За сильного нагрівання без доступу повітря вуглеводи розкладаються на вуглець і воду (мал. 103).

¹ Вуглець — традиційна назва Карбону, а також загальна назва простих речовин цього елемента.

Мал. 103. Термічний розклад вуглеводу

Деякі вуглеводи складаються з порівняно невеликих молекул, інші — з молекул, що містять тисячі атомів.

У зелених рослинах вуглеводи утворюються внаслідок фотосинтезу¹. Це — складний процес, під час якого відбувається синтез органічних речовин із неорганічних (вуглекислого газу, води, розчинних солей) за участю сонячної енергії та зеленого пігменту хлорофілу (мал. 104). Фотосинтез супроводжується виділенням кисню. Схема цього процесу —

а узагальнене хімічне рівняння —

¹ Термін походить від грецьких слів photos — світло і synthesis — сполучення.

Мал. 104. Фотосинтез

Людина отримує вуглеводи з рослин із їжею, а тварини — з кормами. Ці речовини є важливим джерелом енергії для організму, яка виділяється під час хімічних реакцій за їх участю.

Глюкоза. Цей вуглевод — один із найважливіших. Сполуку іноді називають виноградним цукром; вона міститься у фруктах (найбільше — у винограді), меду, а в дуже малій кількості — у крові людини і тварин.

Склад і властивості. Хімічна формула глюкози — С₆Н₁₂О₆.

Глюкоза — білий порошок або безбарвні кристали. Речовина добре розчиняється у воді, має солодкий смак, але вона менш солодка, ніж цукор.

Виявити глюкозу в розчині, а також відрізнити розчин цього вуглеводу від розчину цукру або гліцерину можна, використавши її здатність реагувати з купрум(ІІ) гідроксидом (реакція відбувається із характерним зовнішнім ефектом).

ЛАБОРАТОРНИЙ ДОСЛІД № 12

Взаємодія глюкози з купрум(ІІ) гідроксидом

Налийте в пробірку 1 мл розчину натрій гідроксиду і внесіть 3-4 краплі розчину купрум(ІІ) сульфату. До рідини з осадом купрум(ІІ) гідроксиду, що утворився, додайте 1 мл розчину глюкози і перемішайте суміш.

Чи розчинився осад? Яким став колір розчину?

Обережно нагрійте вміст пробірки. Спостерігайте появу осаду і поступову зміну його забарвлення.

Виконавши дослід, ви побачили, що під час взаємодії глюкози з купрум(ІІ) гідроксидом утворюється розчинна сполука блакитного кольору (мал. 105, а, див. покликання у QR-коді). Якщо добутий розчин нагріти, з’являється жовтий осад, колір якого швидко змінюється на червоний (мал. 105, б, див. покликання у QR-коді). Зауважимо, що блакитний розчин продукту реакції гліцерину з купрум(ІІ) гідроксидом (§ 31) не зазнає змін за нагрівання.

http://academia-pc.com.ua/video/h9/p_202_1.mp4

http://academia-pc.com.ua/video/h9/p_202_2.mp4

Мал. 105. Результат взаємодії глюкози з купрум(ІІ) гідроксидом

Добування і використання. У промисловості глюкозу добувають, здійснюючи за певних умов реакції крохмалю або цукру з водою.

Глюкоза є сировиною для кондитерської промисловості (мал. 106, а). Із неї добувають аскорбінову кислоту (вітамін С), кальцій глюконат, інші речовини. Глюкозу також використовують у медицині як легкозасвоювану і калорійну речовину при виснаженні людини; вона є компонентом кровозамінних рідин (мал. 106, б, в).

Мал. 106. Застосування глюкози: а — печиво; б — сироп; в — розчин для ін’єкцій

ВИСНОВКИ

Вуглеводи — сполуки із загальною формулою С_n(Н₂О)_m. Вони є одним з основних джерел енергії для організму. Ці сполуки утворюються в зелених рослинах під час фотосинтезу. Найважливішими вуглеводами є глюкоза, сахароза (цукор), крохмаль і целюлоза.

Глюкоза С₆Н₁₂О₆ — кристалічна речовина із солодким смаком, добре розчинна у воді. Її можна виявити в розчині за допомогою реакції з купрум(ІІ) гідроксидом за нагрівання.

Глюкозу добувають із природної сировини. Цей вуглевод використовують у харчовій промисловості, медицині.

263. Які сполуки називають вуглеводами? Поясніть походження назви.

264. Доведіть, що склад молекули оцтової кислоти СН₃СOOН відповідає загальній формулі вуглеводів C_n(H₂O)_m. Чи можна вважати цю сполуку вуглеводом? Відповідь обґрунтуйте.

265. Обчисліть масові частки елементів і відношення їхніх мас у глюкозі.

266. Яка кількість речовини глюкози міститься у сполуці масою 135 г?

267. У якій масі води потрібно розчинити глюкозу масою 50 г, щоб виготовити розчин із масовою часткою цієї речовини 25 %?

268. Під час кип’ятіння розчину глюкози масою 200 г із масовою часткою сполуки 12 % випарилася вода масою 40 г. Обчисліть масову частку вуглеводу в розчині, що залишився.

269. Визначте розчинність глюкози за температури 20 °С (у грамах на 100 г води), якщо в насиченому розчині речовини масою 80 г міститься вода масою 43,7 г.