Номер 767, страница 178 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

767. Среди перечисленного найдите углеводы. Напишите их структурные формулы. Укажите моно-, ди- и поли- сахариды. Напишите уравнения гидролиза.

Среди перечисленных веществ углеводами являются сахар (а), крахмал (б) и глюкоза (г). Глицин (в) не является углеводом.

a) Сахар (сахароза)

Сахар, или сахароза, является углеводом. По химической классификации сахароза с формулой $C_{12}H_{22}O_{11}$ относится к дисахаридам группы олигосахаридов. Молекула сахарозы состоит из двух остатков моносахаридов — α-глюкозы и β-фруктозы, соединенных гликозидной связью. Из-за особенностей строения сахароза является невосстанавливающим дисахаридом.

Структурная формула сахарозы (в виде проекции Хеуорса) достаточно сложна для текстового представления, но ключевым является то, что она состоит из остатков глюкозы и фруктозы.

Уравнение гидролиза сахарозы. Гидролиз происходит в кислой среде при нагревании или под действием фермента инвертазы, в результате чего образуется смесь равных количеств глюкозы и фруктозы:

$C_{12}H_{22}O_{11} (\text{сахароза}) + H_2O \xrightarrow{H^+, t^{\circ}} C_6H_{12}O_6 (\text{глюкоза}) + C_6H_{12}O_6 (\text{фруктоза})$

Ответ: Сахар (сахароза) — это дисахарид. При гидролизе распадается на глюкозу и фруктозу.

б) Крахмал

Крахмал является природным углеводом, относящимся к классу полисахаридов. Его общая формула записывается как $(C_6H_{10}O_5)_n$, где $n$ — степень полимеризации, достигающая нескольких тысяч.

Структурно макромолекулы крахмала состоят из остатков моносахарида α-глюкозы. Крахмал представляет собой смесь двух полимеров: амилозы (с линейными цепями) и амилопектина (с разветвленными цепями).

Уравнение гидролиза крахмала. Гидролиз крахмала является ступенчатым процессом. Промежуточными продуктами являются декстрины и дисахарид мальтоза. Конечным продуктом полного гидролиза является глюкоза. Суммарное уравнение реакции:

$(C_6H_{10}O_5)_n (\text{крахмал}) + nH_2O \xrightarrow{H^+, t^{\circ} \text{ или ферменты}} nC_6H_{12}O_6 (\text{глюкоза})$

Ответ: Крахмал — это полисахарид. Конечным продуктом его гидролиза является глюкоза.

в) Глицин

Глицин не является углеводом. Это простейшая алифатическая аминокислота. В отличие от углеводов, молекула глицина содержит атом азота. Ее химическая формула — $C_2H_5NO_2$.

Структурная формула глицина (аминоуксусной кислоты):

$H_2N-CH_2-COOH$

Поскольку глицин не является углеводом, понятия моно-, ди- и полисахарид, а также реакция гидролиза (в контексте распада на сахара) к нему неприменимы.

Ответ: Глицин — это аминокислота, а не углевод.

г) Глюкоза

Глюкоза (или декстроза, виноградный сахар) является углеводом. Это важнейший представитель моносахаридов, относится к гексозам. Химическая формула глюкозы — $C_6H_{12}O_6$.

Глюкоза может существовать в линейной (альдегидной) и циклических (α- и β-) формах. В линейной форме глюкоза является альдегидоспиртом, её упрощенная структурная формула: $CH_2(OH)-(CHOH)_4-CHO$.

Уравнение гидролиза: Моносахариды являются простейшими представителями углеводов и представляют собой мономерные звенья, из которых построены ди- и полисахариды. Поэтому они не подвергаются гидролизу.

Ответ: Глюкоза — это моносахарид. Гидролизу не подвергается.