Запишите уравнение спиртового брожения глюкозы. Варианты: C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂; C₆H₁₂O₆ ⇌ 2C₂H₅OH + 2CO₂; C₆H₁₂O₆ → 2CO₂; 2C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂.

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂

Что образуется при гидролизе сахарозы? Варианты: глюкоза и фруктоза; глюкоза; глюкоза и галактоза; две молекулы глюкозы.

глюкоза и фруктоза

Почему моносахариды и большинство дисахаридов называют «углеводами»? Варианты: они получаются только из угля; их состав можно записать в виде Cₓ(H₂O)ᵧ — как будто «соединение углерода и воды»; в их составе нет атомов кислорода; они всегда содержат атомы азота.

их состав можно записать в виде Cₓ(H₂O)ᵧ — как будто «соединение углерода и воды»

Тема 9 · Химия

Тема 9. Углеводы

Моно-, ди- и полисахариды: строение глюкозы, качественные реакции, гидролиз и брожение. 100 заданий на отработку.

Решено

Правильно

Точность

Простыми словами

Сахар в чае, крахмал в картошке, бумага и хлопок — всё это углеводы. Растение строит их из углекислого газа и воды на свету, а мы и животные «сжигаем» их, получая энергию. Маленькие молекулы (глюкоза) сладкие и растворимые, огромные цепи из них (крахмал, целлюлоза) — нет.

Состав многих углеводов можно записать как $C_{x} (H_{2} O)_{y}$ — «углерод + вода», отсюда название: глюкоза $C_{6} H_{12} O_{6} = C_{6} (H_{2} O)_{6}$ .

Классификация

МоносахаридыНе гидролизуются. Глюкоза, фруктоза —

C_{6} H_{12} O_{6}

ДисахаридыГидролиз → 2 молекулы моносахаридов. Сахароза, мальтоза, лактоза —

C_{12} H_{22} O_{11}

ПолисахаридыГидролиз → много молекул глюкозы. Крахмал, целлюлоза, гликоген —

(C_{6} H_{10} O_{5})_{n}

Класс глюкозы и её молярная масса.

Глюкоза не расщепляется гидролизом на более простые углеводы — моносахарид.
$M (C_{6} H_{12} O_{6}) = 6 \cdot 12 + 12 \cdot 1 + 6 \cdot 16 = 72 + 12 + 96 = 180$ г/моль.

Вещество	Формула	$M$ , г/моль	Класс
глюкоза, фруктоза	C₆H₁₂O₆	180	моносахариды
сахароза, мальтоза, лактоза	C₁₂H₂₂O₁₁	342	дисахариды
крахмал, целлюлоза, гликоген	(C₆H₁₀O₅)ₙ	звено — 162	полисахариды

Дисахарид = 2 моносахарида − вода: $2 \cdot C_{6} H_{12} O_{6} - H_{2} O = C_{12} H_{22} O_{11}$ ; $2 \cdot 180 - 18 = 342$ .

Глюкоза — альдегидоспирт

В открытой форме молекула глюкозы имеет альдегидную группу и пять групп OH, то есть она одновременно альдегид и многоатомный спирт.

Глюкоза

C_{6} H_{12} O_{6}

в открытой (цепной) форме. В растворе в основном существует в циклической форме

Реактив	Признак	Что доказывает
$[Ag (N H_{3})_{2}] OH$ , $t$	«серебряное зеркало»	альдегидная группа
$Cu (OH)_{2}$ при нагревании	кирпично-красный осадок $C u_{2} O$	альдегидная группа
$Cu (OH)_{2}$ без нагревания	ярко-синий раствор	несколько групп OH (как у глицерина)

Фруктоза — изомер глюкозы ( $C_{6} H_{12} O_{6}$ ), но вместо альдегидной у неё кетонная группа: это кетоноспирт.

Превращения глюкозы

Процесс	Уравнение
фотосинтез (свет, хлорофилл)	$6C O_{2} + 6 H_{2} O \to C_{6} H_{12} O_{6} + 6 O_{2}$
спиртовое брожение (дрожжи)	$C_{6} H_{12} O_{6} \to 2 C_{2} H_{5} OH + 2C O_{2} ↑$
молочнокислое брожение	$C_{6} H_{12} O_{6} \to 2C H_{3} CH (OH) COOH$
полное окисление (дыхание)	$C_{6} H_{12} O_{6} + 6 O_{2} \to 6C O_{2} + 6 H_{2} O$

Сколько граммов этанола получится при брожении 360 г глюкозы?

$n (глюкозы) = \frac{m}{M} = \frac{360}{180} = 2$ моль, где $m$ — масса, г; $M$ — молярная масса, г/моль.
По уравнению из 1 моль глюкозы — 2 моль спирта: $n (C_{2} H_{5} OH) = 4$ моль.
$m = n \cdot M = 4 \cdot 46 = 184$ г.

Сахароза, крахмал, целлюлоза

Сахароза состоит из остатков глюкозы и фруктозы. Это невосстанавливающий сахар: альдегидной группы у неё нет, «серебряного зеркала» не даёт. Гидролиз (кат. $H^{+}$ или фермент):

C_{12} H_{22} O_{11} + H_{2} O \to глюкоза www.reknow.ru www.reknow.ru www.reknow.ru C_{6} H_{12} O_{6} + фруктоза www.reknow.ru www.reknow.ru www.reknow.ru C_{6} H_{12} O_{6}

КрахмалОстатки α-глюкозы, цепи разветвлённые (частично). В горячей воде — клейстер. Человеком переваривается. С иодом — сине-фиолетовое окрашивание.

ЦеллюлозаОстатки β-глюкозы, цепи линейные, прочные волокна. В воде не растворяется. Человеком не переваривается.

Полный гидролиз обоих полисахаридов даёт глюкозу:

(C_{6} H_{10} O_{5})_{n} + n H_{2} O \to n C_{6} H_{12} O_{6}

Крахмал и целлюлоза — не изомеры в обычном смысле: формула у них одна, но $n$ различно, и построены они из разных форм глюкозы (α и β).

Ещё реакции углеводов

Процесс	Что получается
гидролиз мальтозы	две молекулы глюкозы
гидролиз лактозы (молочного сахара)	глюкоза и галактоза
гидролиз сахарозы в лаборатории	в кислой среде при нагревании; после гидролиза раствор даёт «серебряное зеркало» — появилась глюкоза
неполный гидролиз крахмала	декстрины и мальтоза; во рту его начинает фермент слюны амилаза
восстановление глюкозы водородом	$C_{6} H_{12} O_{6} + H_{2} \to C_{6} H_{14} O_{6}$ — шестиатомный спирт сорбит
гидролиз древесины (целлюлозы) и брожение глюкозы	этиловый (гидролизный) спирт
горение сахарозы	$C_{12} H_{22} O_{11} + 12 O_{2} \to 12C O_{2} + 11 H_{2} O$

Качественная реакция на крахмал — синее (сине-фиолетовое) окрашивание с иодом; глюкоза с $Cu (OH)_{2}$ на холоде даёт ярко-синий раствор, при нагревании — кирпично-красный осадок.

Серия: 0

Где это пригодится: ЕГЭ — 1 заданиеЗадания экзамена 11 класса, которые опираются на этот материал — нажмите, чтобы раскрыть список

ЕГЭ, задание 13: Жиры, углеводы, амины и белки1 балл · базовый уровень · 3 минутыОткрыть →