Номер 4, страница 227 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

4. Кальциевая соль глюконовой кислоты — глюконат кальция — используется в медицине для восполнения дефицита ионов $Ca^{2+}$ в организме. Напишите структурную формулу глюконата кальция.

Решение

Глюконат кальция является солью, образованной двухвалентным катионом кальция ($Ca^{2+}$) и анионами глюконовой кислоты.

1. Сначала рассмотрим строение глюконовой кислоты. Глюконовая кислота ($C_6H_{12}O_7$) — это одноосновная карбоновая кислота, которую получают при окислении альдегидной группы глюкозы. Структурная формула глюкозы в открытой (ациклической) форме:

$ \begin{array}{c} \text{CHO} \\ | \\ \text{H}-\text{C}-\text{OH} \\ | \\ \text{HO}-\text{C}-\text{H} \\ | \\ \text{H}-\text{C}-\text{OH} \\ | \\ \text{H}-\text{C}-\text{OH} \\ | \\ \text{CH}_2\text{OH} \end{array} $

При окислении альдегидная группа ($-CHO$) превращается в карбоксильную группу ($-COOH$), образуя глюконовую кислоту:

$ \begin{array}{c} \text{COOH} \\ | \\ \text{H}-\text{C}-\text{OH} \\ | \\ \text{HO}-\text{C}-\text{H} \\ | \\ \text{H}-\text{C}-\text{OH} \\ | \\ \text{H}-\text{C}-\text{OH} \\ | \\ \text{CH}_2\text{OH} \end{array} $

2. Для образования соли глюконовая кислота реагирует с основанием или солью кальция, например, с гидроксидом кальция $Ca(OH)_2$. При этом протон карбоксильной группы замещается на ион металла. Так как ион кальция имеет заряд $2+$, а анион глюконовой кислоты (глюконат-ион) имеет заряд $1-$, для образования нейтральной соли требуется два глюконат-аниона на один ион кальция.

Уравнение реакции:

$ 2 C_5H_{11}O_5COOH + Ca(OH)_2 \rightarrow (C_5H_{11}O_5COO)_2Ca + 2H_2O $

3. Таким образом, структурная формула глюконата кальция представляет собой ион кальция $Ca^{2+}$, связанный ионной связью с двумя глюконат-анионами.

Ответ:

Структурная формула глюконата кальция:

$ \left[ \begin{array}{c} \text{COO}^- \\ | \\ \text{H}-\text{C}-\text{OH} \\ | \\ \text{HO}-\text{C}-\text{H} \\ | \\ \text{H}-\text{C}-\text{OH} \\ | \\ \text{H}-\text{C}-\text{OH} \\ | \\ \text{CH}_2\text{OH} \end{array} \right]_2 \text{Ca}^{2+} $