Самостійна робота «Крохмаль і целюлоза» з хімії для 10 класу

В. картопляний крохмаль

Вата, фільтрувальний папір і лляне волокно складаються головним чином із целюлози. Картопляний крохмаль є іншим полісахаридом, його молекули містять лінійну амілозу й розгалужений амілопектин.

А. у гарячій воді набухає з утворенням клейстеру; В. побудований із залишків молекул глюкози; Д. містить лінійні молекули амілози й розгалужені молекули амілопектину

Крохмаль нерозчинний у холодній воді, а в гарячій набухає з утворенням клейстеру. До його складу входять лінійна амілоза й розгалужений амілопектин, а ланки складаються із залишків глюкози. З йодом крохмаль дає синє, а не червоно-коричневе забарвлення.

В → Б → Г → А

Спочатку в пробірку наливають розчин сахарози й додають свіжоодержаний купрум(II) гідроксид. Після появи яскраво-синього розчину вміст пробірки нагрівають. Червоно-коричневий осад не утворюється. Ці спостереження свідчать про наявність кількох гідроксильних груп і відсутність альдегідної групи в молекулі сахарози, але самі по собі не дають змоги однозначно розпізнати сахарозу.

1 — Д, 2 — Г, 3 — Б, 4 — А

На першій стадії целюлоза гідролізується за рівнянням (C₆H₁₀O₅)ₙ + nH₂O → nC₆H₁₂O₆ під час нагрівання з розбавленою H₂SO₄. На другій глюкоза окиснюється в клітинах за рівнянням C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O. На третій відбувається фотосинтез за рівнянням 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ за енергії світла. На четвертій у рослинах утворюється крохмаль за рівнянням nC₆H₁₂O₆ → (C₆H₁₀O₅)ₙ + nH₂O. Спиртовий розчин йоду використовують для виявлення крохмалю, а не для жодної з наведених стадій.

1 — В, 2 — Д, 3 — А, 4 — Г

n(C₂H₅OH) = 4,6 : 46 = 0,1 моль. За рівнянням з однієї молекули глюкози утворюються дві молекули етанолу. Оскільки бродіння відбулося повністю, n(C₆H₁₂O₆) = 0,1 : 2 = 0,05 моль. m(C₆H₁₂O₆) = 0,05 · 180 = 9 г; ω(глюкози) = 9 : 10 = 90 %; ω(домішок) = 100 % − 90 % = 10 %. Значення 46 % отримують, якщо помилково поділити масу етанолу на масу зразка.

Г. 684 г

n(C₆H₁₂O₆) = 36 : 180 = 0,2 моль. За рівнянням n(C₁₂H₂₂O₁₁) = n(C₆H₁₂O₆) = 0,2 моль; m(сахарози) = 0,2 · 342 = 68,4 г. Маса розчину = 68,4 : 0,1 = 684 г. Значення 68,4 г є масою чистої сахарози без урахування масової частки.

А. сахароза

Крохмаль, целюлоза й глікоген є полісахаридами, природними полімерами із залишків глюкози. Сахароза є дисахаридом, її молекула складається лише із залишків глюкози й фруктози, тому полімером вона не є.

А. гідролізується до глюкози з розбавленими кислотами; Г. гідроліз відбувається в шлунку корови та вівці; Д. молекули мають лише лінійну будову

Целюлоза нерозчинна у воді й органічних розчинниках, її молекули лише лінійні, тому вона утворює волокна. Вона гідролізується до глюкози під час нагрівання з розбавленими кислотами; гідроліз целюлози відбувається також у шлунку жуйних тварин. Синє забарвлення з йодом дає крохмаль.

Б → Г → В → А

Спочатку очищену картоплину натирають і розмішують отриману масу у воді. Суміш фільтрують через марлю, а рідину залишають відстоятися. Крохмаль осідає на дно.

1 — Г, 2 — Б, 3 — А, 4 — Д

На першій стадії відбувається гідроліз крохмалю за рівнянням (C₆H₁₀O₅)ₙ + nH₂O → nC₆H₁₂O₆ за нагрівання з розбавленою HCl. На другій відбувається спиртове бродіння під дією ферментів дріжджів за рівнянням C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂. На третій етанол повністю окиснюється за рівнянням C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O. На четвертій вуглекислий газ пропускають крізь вапняну воду за рівнянням CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O. Свіжоодержаний Cu(OH)₂ не підходить для жодної з наведених стадій.

1 — Д, 2 — Г, 3 — Б, 4 — А

n(C₆H₁₂O₆) = 36 : 180 = 0,2 моль. За рівнянням з однієї молекули сахарози утворюються одна молекула глюкози й одна молекула фруктози, тому n(C₁₂H₂₂O₁₁) = 0,2 моль, а глюкози й фруктози разом утворилося 0,2 + 0,2 = 0,4 моль. m(C₁₂H₂₂O₁₁) = 0,2 · 342 = 68,4 г; ω(сахарози) = 68,4 : 90 = 76 %; ω(домішок) = 100 % − 76 % = 24 %. Значення 40 % отримують, якщо помилково поділити масу глюкози на масу зразка.

Б. 1620 г

Повний гідроліз крохмалю описує рівняння (C₆H₁₀O₅)ₙ + nH₂O → nC₆H₁₂O₆. n(C₆H₁₂O₆) = 90 : 180 = 0,5 моль. Отже, кількість речовини ланок C₆H₁₀O₅ становить 0,5 моль; m(крохмалю) = 0,5 · 162 = 81 г. Маса клейстеру = 81 : 0,05 = 1620 г. Значення 81 г є масою чистого крохмалю без урахування масової частки, а 1800 г отримують, якщо замість молярної маси ланки крохмалю взяти молярну масу глюкози.