Хімія. Повторне видання. 9 клас. Попель

§ 36. Сахароза

Матеріал параграфа допоможе вам:

• отримати відомості про склад сахарози;
• з’ясувати властивості сахарози;
• дізнатися про виробництво цукру та використання сахарози.

Сахароза — сполука, відома кожному. Це звичайний цукор, який є важливим харчовим продуктом. Найбільше цієї речовини міститься в цукровому буряку і цукровій тростині (мал. 107); масова частка сахарози в них може сягати 27 %. Сполука є також у листі й соку дерев, фруктів, овочів; вона утворюється в рослинах під час фотосинтезу.

Мал. 107. Рослини з високим вмістом сахарози: а — цукровий буряк; б — цукрова тростина

Склад і властивості. Формула сахарози — С₁₂Н₂₂О₁₁.

Сахароза — біла кристалічна речовина (мал. 108), солодка на смак, яка дуже добре розчиняється у воді (за температури 20 °С — 203 г речовини у 100 г води, а за температури 100 °С — 487 г). Насичений розчин цукру має високу в’язкість; його часто називають сиропом.

Мал. 108. Мікрофотографія сахарози

За температури 184 °С сахароза плавиться і починає розкладатися. Розплав набуває коричневого забарвлення, і з’являється запах підгорілого цукру. Таке перетворення цукру називають карамелізацією (термін походить від слова «карамель»).

Якщо до сахарози додати концентрованої сульфатної кислоти, то вуглевод зазнає розкладу: кислота «відбирає» у молекул органічної речовини молекули води. Спрощена схема перетворення:

Відповідний демонстраційний дослід здійснюють так (див. покликання у QR-коді). У невелику хімічну склянку насипають (на 1/3 її об’єму) розтертий цукор-пісок, додають трохи води і ретельно перемішують речовини скляною паличкою. Потім доливають концентровану сульфатну кислоту (до половини об’єму склянки) і швидко перемішують. Суміш розігрівається, темніє й починає збільшуватися в об’ємі (мал. 109). Виділяється водяна пара й утворюється вуглець.

http://academia-pc.com.ua/video/h9/p_205.mp4

Мал. 109. Розклад цукру за дії концентрованої сульфатної кислоти

Виробництво цукру. В Україні працюють десятки цукрових заводів (мал. 110). Щорічний обсяг їхньої продукції становить понад 1 млн т.

Мал. 110. У цеху цукрового заводу

Виробництво цукру відбувається в кілька стадій. Спочатку цукровий буряк миють, подрібнюють і промивають гарячою водою. Сахароза та інші розчинні у воді речовини переходять у розчин. Потім до нього додають суспензію вапна. Кальцій гідроксид реагує із сахарозою з утворенням розчинної сполуки, а продуктами його реакцій з іншими органічними речовинами є нерозчинні сполуки. Розчин відфільтровують від осаду і пропускають у рідину вуглекислий газ. При цьому знову утворюється сахароза й осаджується кальцій карбонат. Розчин фільтрують, додатково очищують і випарюють. Із нього кристалізується цукор.

Цікаво знати

Приблизно 2/3 цукру виробляють у світі із цукрової тростини, а 1/3 — із цукрового буряку.

Застосування сахарози. Цукор — важливий харчовий продукт. Його використовують у виробництві кондитерських виробів, багатьох напоїв. Цукор є консервантом для фруктів і ягід, тому його застосовують для приготування варення, джему (відношення мас цукру і плодів має бути не менш ніж 1 : 1).

Сахароза слугує сировиною для добування етанолу, деяких інших органічних сполук.

ВИСНОВКИ

Сахароза (цукор) С₁₂Н₂₂О₁₁ — важливий вуглевод. Це — біла кристалічна речовина із солодким смаком, добре розчинна у воді. Сполука за нагрівання плавиться й розкладається.

Цукор добувають із природної сировини у великій кількості. Його використовують у харчовій промисловості, із нього виробляють частину етилового спирту.

270. Глюкоза належить до групи сполук, які називають моносахаридами. Чому, на вашу думку, сахарозу зараховують до дисахаридів?

271. Обчисліть масові частки елементів у сахарозі.

272. Яка кількість речовини сахарози міститься у сполуці масою 1,2 кг?

273. У якій масі води потрібно розчинити сахарозу масою 60 г, щоб виготовити розчин із масовою часткою цієї речовини 15 %?

274. Змішали розчини сахарози масою 200 г із масовою часткою сполуки 5 % і масою 300 г із масовою часткою сполуки 20 %. Обчисліть масову частку вуглеводу в розчині, який утворився.

275. Визначте масову частку цукру в насиченому розчині за температури 20 °С, використавши наведені в параграфі дані про розчинність речовини.

ДЛЯ ДОПИТЛИВИХ

Фруктоза

Фруктоза, або фруктовий цукор, міститься у фруктах, ягодах, меду. Хімічна формула фруктози така сама, що й глюкози, — С₆Н₁₂O₆, але будова її молекули інша.

Фруктоза — безбарвна кристалічна речовина, добре розчинна у воді. Вона втричі солодша за глюкозу і в 1,5 раза — за сахарозу. Ця сполука утворюється під час взаємодії сахарози з водою за певних умов:

Фруктозу та її похідні використовують у кондитерській промисловості, медицині, зокрема в лікувальному харчуванні хворих на цукровий діабет (мал. 111).

Мал. 111. Використання фруктози