Номер 2, страница 340 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 59. Строение моносахаридов. Линейные и циклические структуры. Глава 6. Биологически активные вещества - номер 2, страница 340.

Условие.

2. Глюкоза и фруктоза — это структурные или пространственные изомеры? Ответ мотивируйте.

Решение.

Решение 2.

2. Глюкоза и фруктоза — это структурные или пространственные изомеры? Ответ мотивируйте.

Глюкоза и фруктоза являются структурными изомерами.

Чтобы обосновать этот вывод, необходимо рассмотреть определения изомеров и строение данных моносахаридов.

• Изомеры — это вещества, имеющие одинаковую молекулярную формулу (одинаковый качественный и количественный состав), но разное химическое строение или пространственное расположение атомов.
• Структурные изомеры имеют одинаковую молекулярную формулу, но разный порядок соединения атомов в молекуле (разную химическую структуру).
• Пространственные изомеры (стереоизомеры) имеют одинаковую молекулярную формулу и одинаковый порядок соединения атомов, но отличаются расположением атомов в пространстве.

И глюкоза, и фруктоза имеют одинаковую молекулярную формулу $C_6H_{12}O_6$, следовательно, они являются изомерами.

Однако их структура различна. Различие заключается в типе и положении карбонильной группы:

• Глюкоза — это альдогексоза. Она содержит альдегидную группу ($-CHO$), в которой атом углерода связан двойной связью с кислородом и одинарной с водородом. Эта группа находится у первого атома углерода.
• Фруктоза — это кетогексоза. Она содержит кетонную группу ($>C=O$), в которой атом углерода связан двойной связью с кислородом и одинарными связями с двумя другими атомами углерода. Эта группа находится у второго атома углерода.

Поскольку у глюкозы и фруктозы отличается расположение функциональных групп, это означает, что порядок связей между атомами в их молекулах разный. Таким образом, они не могут быть пространственными изомерами, так как для этого требуется одинаковый порядок связей. Они являются структурными изомерами, а точнее, межклассовыми изомерами, поскольку относятся к разным классам органических соединений (альдегидоспирты и кетоноспирты).

Ответ: Глюкоза и фруктоза — это структурные изомеры. При одинаковой молекулярной формуле ($C_6H_{12}O_6$) они имеют разный порядок соединения атомов, так как глюкоза является альдегидоспиртом (содержит альдегидную группу), а фруктоза — кетоноспиртом (содержит кетонную группу).