Самостійна робота «Оптична ізомерія» з хімії для 10 класу

А. Антиподи мають різні температури кипіння й розчинність

Оптичні ізомери мають однакові температури плавлення й кипіння та розчинність. Тому твердження про різні температури кипіння й розчинність хибне. Чотири асиметричні атоми Карбону дають 2⁴ = 16 можливих ізомерів, або 8 пар антиподів.

А. Добре розчинна у воді; В. Є дисахаридом; Д. Складається із залишків α-глюкози та β-фруктози

Сахароза є дисахаридом із залишків α-глюкози та β-фруктози й добре розчиняється у воді. Вільної альдегідної групи вона не має, тому реакції «срібного дзеркала» не дає.

Б → Г → В → А

Спочатку коренеплоди миють і подрібнюють. Гаряча вода переводить сахарозу зі стружки в розчин. Далі розчин обробляють вапняним молоком для видалення домішок, а потім вуглекислим газом для осадження кальцій карбонату.

1 — Б, 2 — В, 3 — Д, 4 — А

Під час гідролізу сахарози утворюються глюкоза й фруктоза за рівнянням C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆. Без доступу повітря під дією дріжджів глюкоза зазнає спиртового бродіння за рівнянням C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂. Етанол окиснюють нагрітим CuO за рівнянням C₂H₅OH + CuO → CH₃CHO + Cu + H₂O. На четвертій стадії етаналь під час нагрівання окиснюється купрум(II) гідроксидом за рівнянням CH₃CHO + 2Cu(OH)₂ → CH₃COOH + Cu₂O↓ + 2H₂O; одноатомний спирт етанол із Cu(OH)₂ так не реагує. Відновлення воднем над нікелем не веде до жодного з указаних продуктів відповідної стадії.

1 — А, 2 — Г, 3 — Д, 4 — Б

C₁₂H₂₂O₁₁ + 12O₂ → 12CO₂ + 11H₂O. Кількість CO₂ становить 26,88 : 22,4 = 1,2 моль. За рівнянням реакції кількість сахарози становить 1,2 : 12 = 0,1 моль, а її маса дорівнює 0,1 · 342 = 34,2 г. Масова частка сахарози становить 34,2 : 36 = 95 %, масова частка домішок становить 100 % − 95 % = 5 %. Значення 0,2 моль можна отримати, якщо помилково поділити кількість CO₂ на 6 замість 12.

В. 342 г

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆. Кількість глюкози становить 36 : 180 = 0,2 моль. З одного моля сахарози утворюється один моль глюкози, тому маса сахарози дорівнює 0,2 · 342 = 68,4 г. Маса 20 % розчину становить 68,4 : 0,2 = 342 г. Значення 68,4 г є масою чистої сахарози, а не її розчину.

Б. Є причиною існування цис-, транс-ізомерії

Асиметричний атом Карбону не є причиною цис-, транс-ізомерії. Він зв'язаний із чотирма різними замісниками й зумовлює оптичну ізомерію. У відкритій формі глюкози таких атомів чотири.

А. Є найсолодшою з вуглеводів; Б. У відкритій формі є кетоноспиртом; Д. Має молекулярну формулу C₆H₁₂O₆

Фруктоза є найсолодшою з вуглеводів. Її молекулярна формула C₆H₁₂O₆, а відкрита форма є кетоноспиртом, не альдегідоспиртом. Формула C₅H₁₀O₅ належить рибозі.

Б → Г → А → В

Для додаткового очищення сирий цукор-пісок знову розчиняють у воді. Розчин фільтрують крізь активоване вугілля, після чого випарюють і кристалізують цукор-рафінад.

1 — В, 2 — Г, 3 — А, 4 — Б

Під час горіння глюкози утворюються вуглекислий газ і вода за рівнянням C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O. Вуглекислий газ реагує з кальцій гідроксидом за рівнянням CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O. За сильного нагрівання CaCO₃ → CaO + CO₂. Додавання води завершує ланцюжок за рівнянням CaO + H₂O → Ca(OH)₂. Розчин HCl не дає потрібного продукту на жодній із цих стадій.

1 — Б, 2 — В, 3 — Г, 4 — А

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂. Кількість CO₂ становить 4,48 : 22,4 = 0,2 моль. Кількість глюкози становить 0,2 : 2 = 0,1 моль, а її маса дорівнює 0,1 · 180 = 18 г. Масова частка глюкози становить 18 : 20 = 90 %, масова частка домішок становить 100 % − 90 % = 10 %. Значення 0,4 моль можна отримати, якщо помилково помножити кількість CO₂ на 2 замість ділення.

Г. 360 г

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂. Кількість CO₂ становить 8,96 : 22,4 = 0,4 моль. Кількість глюкози становить 0,4 : 2 = 0,2 моль, а її маса дорівнює 0,2 · 180 = 36 г. Маса 10 % розчину становить 36 : 0,1 = 360 г. Значення 36 г є масою чистої глюкози, а не її розчину.