Номер 7, страница 354 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 62. Полисахариды. Глава 6. Биологически активные вещества - номер 7, страница 354.

Условие.

7. Как отличить крахмал от целлюлозы по физическим и химическим свойствам?

Решение.

Решение 2.

Крахмал и целлюлоза являются природными полимерами (полисахаридами). Их общая химическая формула $(C_6H_{10}O_5)_n$, однако они имеют разное пространственное строение молекул, что обуславливает их различные физические и химические свойства. Мономером крахмала является α-глюкоза, а мономером целлюлозы — β-глюкоза. Эти структурные различия позволяют легко отличить их друг от друга.

Отличие по физическим свойствам

1.Внешний вид: Крахмал — это белый, аморфный порошок, не имеющий вкуса и запаха. Если растереть его между пальцами, можно услышать характерный скрип. Целлюлоза (например, в виде ваты или фильтровальной бумаги) — это белое твердое вещество, имеющее волокнистую структуру.

2.Растворимость в воде: Это один из самых простых способов их различить.
– Крахмал нерастворим в холодной воде. Однако при нагревании в воде он набухает и образует вязкий коллоидный раствор, называемый крахмальным клейстером.
– Целлюлоза нерастворима ни в холодной, ни в горячей воде, а также в большинстве органических растворителей. Для ее растворения требуются специфические реактивы, например, реактив Швейцера (аммиачный раствор гидроксида меди(II)).

Ответ: По физическим свойствам крахмал можно отличить от целлюлозы по внешнему виду (порошок против волокна) и по поведению в горячей воде (крахмал образует клейстер, целлюлоза не растворяется).

Отличие по химическим свойствам

1.Качественная реакция с йодом: Это наиболее известный и наглядный способ отличить крахмал.
– При добавлении к крахмалу (или его клейстеру) раствора йода (например, аптечной йодной настойки или раствора Люголя) появляется характерное интенсивное сине-фиолетовое окрашивание. Это связано с тем, что молекулы йода встраиваются в спиралевидную структуру амилозы (одной из фракций крахмала). При нагревании окраска исчезает, а при охлаждении появляется вновь.
– Целлюлоза не вступает в такую реакцию с йодом, поэтому окраска раствора не изменяется (остается желто-коричневой, как цвет самого раствора йода).

2.Гидролиз: Оба полисахарида подвергаются гидролизу при нагревании в присутствии сильных кислот (например, серной кислоты) с образованием глюкозы:
$(C_6H_{10}O_5)_n + nH_2O \xrightarrow{H^+, t} nC_6H_{12}O_6$
Однако условия реакции различаются. Крахмал гидролизуется значительно легче, чем целлюлоза. Для гидролиза целлюлозы требуются более жесткие условия (более высокая концентрация кислоты и/или более длительное нагревание) из-за ее прочной кристаллической структуры. Также крахмал легко гидролизуется ферментом амилазой (содержится в слюне человека), в то время как целлюлоза гидролизуется только ферментом целлюлазой, который у человека отсутствует.

Ответ: Химически крахмал можно однозначно отличить от целлюлозы с помощью раствора йода: крахмал дает синее окрашивание, а целлюлоза — нет. Также они различаются по условиям протекания реакции гидролиза.