Номер 2, страница 349 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

2. Каким образом раствор сахарозы можно отличить от раствора глюкозы? Укажите признак реакции.

Решение

Различить растворы сахарозы и глюкозы можно с помощью качественной реакции, основанной на их структурных различиях. Глюкоза ($C_6H_{12}O_6$) является моносахаридом и относится к альдегидоспиртам (содержит альдегидную группу -CHO в открытой форме), поэтому проявляет восстановительные свойства. Сахароза ($C_{12}H_{22}O_{11}$) — это дисахарид, в молекуле которого отсутствует свободная альдегидная группа, поэтому она является невосстанавливающим сахаром.

Для их различения проводят качественную реакцию с гидроксидом меди(II) ($Cu(OH)_2$) при нагревании.

Порядок проведения опыта:

1. В две пробирки с исследуемыми растворами добавляют свежеосажденный гидроксид меди(II) (его получают, приливая к раствору сульфата меди(II) $CuSO_4$ раствор щелочи, например, $NaOH$). В обеих пробирках синий осадок гидроксида меди(II) растворяется, и образуется ярко-синий раствор. Это доказывает, что оба вещества являются многоатомными спиртами, но на данном этапе не позволяет их различить.

2. Затем обе пробирки нагревают.

Признак реакции (наблюдения):

В пробирке с глюкозой синяя окраска раствора изменяется, и выпадает осадок кирпично-красного цвета — оксид меди(I) ($Cu_2O$). Это происходит потому, что альдегидная группа глюкозы окисляется до карбоксильной (образуется глюконовая кислота), а медь(II) восстанавливается до меди(I).

Уравнение реакции для глюкозы:

$CH_2OH(CHOH)_4CHO + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^{\circ}} CH_2OH(CHOH)_4COOH + Cu_2O\downarrow + 2H_2O$

В пробирке с сахарозой никаких видимых изменений не происходит, раствор остается синим, так как сахароза не вступает в реакцию окисления в данных условиях.

Таким образом, по образованию кирпично-красного осадка при нагревании с гидроксидом меди(II) можно однозначно определить раствор глюкозы.

Ответ: Раствор глюкозы можно отличить от раствора сахарозы нагреванием со свежеосажденным гидроксидом меди(II). Признаком реакции является образование кирпично-красного осадка ($Cu_2O$) в случае с глюкозой и отсутствие видимых изменений (сохранение синего цвета раствора) в случае с сахарозой.