Дослід 1. Окиснення глюкози купрум (ІІ) гідрооксидом

І н с т р у к ц і й н а к а р т а

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1

ТЕМА: ВИЗНАЧЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ ТА ЯКІСНІ РЕАКЦІЇ

НА ЦУКРИ.

МЕТА: навчальна: експериментально дослідити властивості глюкози, сахарози та крохмалю;

виховна: продовжити формувати пізнавальний інтерес та світоглядні ідеї у студентів, вміння логічно викладати та аргументувати власну точку зору;

розвиваюча: розвивати вміння прогнозувати властивості глюкози, сахарози, крохмалю на основі знань про їх будову та продовжити розвивати вміння порівнювати, систематизувати навчальну інформацію, роботи висновки;

Реактиви: 10% розчин натрію гідрооксиду, 10% розчин глюкози, розчин сахарози (8-10%). Обладнання та хімічний посуд: штатив з пробірками, пробірко тримач, спиртівка.

ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ

1. Уважно прочитайте правила техніки безпеки при роботі в хімічній лабораторії. 2. Виконуйте правила нагрівання речовин в пробірці (обережно прогрійте спочатку всю пробірку, а потім нагрівайте в тому місці, де міститься суміш). 3. Дотримуйтесь правил поводження з кислотами та лугами (будьте обережні, щоб кислота не попала на тіло та одяг).

ВХІДНИЙ КОНТРОЛЬ НАВЧАЛЬНИХ ДОСЯГНЕНЬ:

Заповніть таблицю

Ознаки	Моносахариди	Дисахариди	Полісахариди
Мономери
Кількість мономерів
Склад молекул
Властивості
Знаходження в природі
Функції
Застосування

Методичні рекомендації до виконання лабораторної роботи

Вуглеводи (сахарози, цукри) – це сполуки Карбону, Гідрогену і Оксигену, в яких співвідношення між Гідрогеном і Оксигеном таке ж, як і у молекули води (Cn(H2O)m). Як правило містять декілька гідроксогруп –OH.

Класифікація вуглеводів (сахаридів, цукрів)

Моносахариди Дисахариди Полісахариди

Гексози Пентози C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁(C ₆H ₁₀O₅)n

C ₅ H ₁₀ O₅ сахарози крохмаль,

C ₆ H ₁₂ O₆рибоза целюлоза

C ₅ H ₁₀ O₄

дезоксирибоза

Глюкоза Фруктоза

Глюкоза.

Молекулярна формула - C₆H₁₂O_6.

Найпростіша формула - CH ₂O_,

Молярна маса - 180 г/моль.

Знаходження в природі: у вільному вигляді глюкоза міститься майже у всіх органах зелених рослин. Особливо багато її в сокові винограду, меді.

В організмі людини глюкоза міститься у м’язах, крові і в невеликій кількості в усіх клітинах. У природі глюкоза поряд з іншими вуглеводами утворюється в результаті реакції фотосинтезу:

6CO₂+6H₂O C₆H₁₂O₆+6O₂–Q

Під час цієї реакції акумулюється енергія сонця.

Фізичні властивості

Безбарвна, кристалічна речовина (t кип. = 146 С), розчинна в воді, солодка на смак.

Деякі хімічні властивості глюкози.

1.Окислюється купрум (ІІ) гідрооксидом (свіже добутим, NaOH+CuSO₄) Випадає осад червоного кольору.

2.Реагує з карбоновими кислотами, утворюючи складні ефіри.

3.Реагує з арґентумом (І) оксидом в аміачному розчині (реакція “ срібного дзеркала”).

Сахароза.

Молекулярна формула - C₁₂H₂₂O_11.

Складається із залишків глюкози і фруктози.

Знаходження в природі: сахароза входить до складу цукрових буряків (14-26%). Невелика кількість її разом із глюкозою є в плодах і листі багатьох зелених рослин.

Фізичні властивості

Безбарвна, солодка, кристалічна речовина, добре розчинна у воді.

Хімічні властивості

1.Дуже важлива хімічна властивість сахарози – здатність у присутності мінеральних кислот і при підвищеній температурі гідролізуватися.

C₁₂H₂₂O_11.+ H₂O С₆H₁₂O₆+ C₆H₁₂O₆

H₂O, H₂SO_4.,t

Сахароза Глюкоза Фруктоза

2. При взаємодії сахарози з кальцій гідрооксидом (вапняним молоком) (при струшуванні) спостерігається очищення сахарози, кристалізація сахарози, утворення “ сахарного ” (цукрового) піску.

Добування

Сахарозу C₁₂H₂₂O₁₁(цукор) добувають переважно із цукрових буряків

та цукрової тростини. При виробництві сахароза не зазнає хімічних перетворень, бо вона вже є в природних продуктах. Її лише видаляють з цих продуктів в якомога чистішому вигляді. Процес виділення сахарози із цукрових буряків на цукрових заводах показано на схемі 1.

Схема1

2. Обробка розчину вапняним молоком

1.Подріблення цукрових буряків і вимивання сахарози водою

3.Обробка розчину карбон (ІV) оксидом

4. Упарювання розчину у вакуумних апаратах і центрифугування

5. Додаткове очищення цукру

1. Очищені цукрові буряки у механічних бурякорізках перетворюють на дрібну стружку і вміщують її в спеціальні посудини – дифузори, через які пропускають гарячу воду. В результаті цього з буряків вимивається майже вся сахароза, але разом з нею в розчин переходять різні кислоти, білки та барвники, які треба відокремити від сахарози.

2. Утворений в дифузорах розчини обробляють вапняним молоком. Гідроксид кальцію реагує з кислотами, які містяться в розчині. Оскільки кальцієві солі більшості карбонових кислот малорозчинні, то вони випадають в осад. Сахароза ж із гідроксидом кальцію утворює розчинний сахарат типу CaO · 2H₂O (існують сахарати й іншого складу).

3. Щоб розкласти утворений сахарат кальцію і нейтралізувати надлишок гідроксиду кальцію, крізь їхній розчини пропускають карбон (ІV) оксид. В результаті цього кальцій осідає у вигляді карбонату:

C₁₂H₂₂O_11.· CaO · 2H₂O + CO₂C₁₂H₂₂O_11.+ CaCO₃+ 2H₂O

4. Добутий після осідання карбонату кальцію розчин фільтрують, потім

упарюють у вакуумних апаратах і кристалики цукру відокремлюють центрифугуваням.

Однак виділити весь цукор із розчину не вдається. Залишається бурий розчин (меляса), який містить до 50% сахарози. Мелясу використовують для добування лимонної кислоти та деяких інших продуктів.

5. Виділений цукровий пісок звичайно має жовтуватий колір, бо містить барвники, щоб їх відділити, сахарозу знову розчиняють у воді й добутий розчин пропускають через активоване вугілля. Потім розчин знову упарюють і кристалізують.

Крохмаль.

Молекулярна формула - (C₆H₁₀O₅) n, n – досягає кількох тисяч. Складається із залишок глюкози.

Знаходження в природі: утворюється у процесі фотосинтезу в листках рослин, відкладається у бульбах, у коренях, зерні (у картоплі – 20%, в зернах пшениці – 70%, рисі – 80%).

Фізичні властивості.

1. Взаємодіє з йодом (якісна реакція на крохмаль).

J₂

Крохмаль синє забарвлення.

Характерною реакцією крохмалю є його взаємодія з йодом. Якщо до охолодженого клейстеру добавити розчин йоду, то з’явиться синє забарвлення. При нагріванні клейстеру воно зникає, а при охолодженні з’являється знову. Цією властивістю користуються при виявленні крохмалю в харчових продуктах. Якщо капнути йодом на зріз картоплі або шматочок білого хліба, то з’явиться синє забарвлення.

2. Крохмаль порівняно легко гідролізується:

t H₂SO₄

(C₆H₁₀O₅) n + n H₂O nC₆H₁₂O₆

крохмаль глюкоза

Застосування вуглеводів:

1. Харчові продукти

2. Кондитерські страви

3. У медицині (виготовлення мікстур, ліків, сиропів тощо)

Значення вуглеводів у життєдіяльності організмів, функції:

1. Енергетична

2. Будівельна (структурна)

3. Запасна

4. Акумулятивна

ХІД РОБОТИ

Дослід 1. Окиснення глюкози купрум (ІІ) гідрооксидом.

(Якісна реакція на глюкозу)

Умови досліду: Помістити в пробірку 6-8 крапель глюкози, 5-8 крапель розчину лугу і 2-3 краплі розчину купрум (ІІ) сульфату. Струсніть вміст пробірки до розчинення осаду, щоб утворився і одержання яскраво-синього кольору. Нагрійте рідину в пробірці до кипіння.

Реактиви:

Спостереження: Як змінюється забарвлення розчину? Чому?

Рівняння реакції:

Висновок:

Дослід 2. Взаємодія сахарози з кальцій гідрооксидом.

Умови досліду: До розчину сахарози прилийте маленькими порціями вапняне молоко, постійно струшуючи пробірку

Реактиви:

Спостереження: Чи відбувається розчинення вапна? Чому?

Рівняння реакції:

Висновок:

Дослід 3. Взаємодія крохмалю з йодом. (Якісна реакція на крохмаль ).

Умови досліду: В пробірку з невеликою кількістю крохмалю клейстеру додайте спиртовий розчин йодної води, суміш в пробірці нагрійте.