Номер 5, страница 89 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

5. При нагревании раствора глюкозы с аммиачным раствором оксида серебра

1) образуется ярко-синий раствор

2) выпадает красный осадок

3) выделяется газ

4) образуется «серебряное зеркало»

Данная задача описывает качественную реакцию на альдегидную группу, известную как реакция «серебряного зеркала».

1. Реагенты:

• Глюкоза ($C_6H_{12}O_6$): является альдогексозой, то есть в ее молекуле, помимо гидроксильных групп, присутствует альдегидная группа (-CHO). В этой реакции глюкоза выступает в роли восстановителя.
• Аммиачный раствор оксида серебра: это реактив То́лленса, который содержит диамминсеребра(I) гидроксид $[Ag(NH_3)_2]OH$. В данной реакции он является окислителем.

2. Процесс реакции:
При нагревании глюкозы с реактивом Толленса происходит окислительно-восстановительная реакция.

• Альдегидная группа глюкозы (-CHO) окисляется до карбоксильной группы (-COOH). В щелочной среде аммиачного раствора образуется не сама глюконовая кислота, а ее аммонийная соль — глюконат аммония.
• Ионы серебра(I) ($Ag^+$) в составе комплексного соединения $[Ag(NH_3)_2]^+$ восстанавливаются до металлического серебра ($Ag^0$).

Уравнение реакции можно записать в следующем виде:
$C_6H_{12}O_6 + 2[Ag(NH_3)_2]OH \xrightarrow{t} CH_2OH(CHOH)_4COONH_4 + 2Ag \downarrow + 3NH_3 \uparrow + H_2O$
или в более общем виде для альдегида:
$R-CHO + 2[Ag(NH_3)_2]OH \xrightarrow{t} R-COONH_4 + 2Ag \downarrow + 3NH_3 \uparrow + H_2O$

3. Наблюдаемый эффект:
Образующееся в ходе реакции металлическое серебро ($Ag$) при соблюдении чистоты посуды и медленном нагреве оседает на стенках пробирки в виде тонкого блестящего слоя, создавая эффект зеркальной поверхности. Это явление и получило название «реакция серебряного зеркала».

4. Анализ предложенных вариантов:

• 1) образуется ярко-синий раствор — это признак реакции многоатомных спиртов (каким является и глюкоза) со свежеосажденным гидроксидом меди(II) ($Cu(OH)_2$) без нагревания.
• 2) выпадает красный осадок — это признак реакции альдегидов с гидроксидом меди(II) при нагревании, в результате которой образуется оксид меди(I) ($Cu_2O$) красного цвета.
• 3) выделяется газ — в ходе реакции действительно образуется газообразный аммиак ($NH_3$), однако главным и характерным визуальным признаком реакции является именно образование серебряного налета.
• 4) образуется «серебряное зеркало» — это верное описание результата реакции Толленса с глюкозой.

Таким образом, при нагревании раствора глюкозы с аммиачным раствором оксида серебра на стенках сосуда образуется налет металлического серебра.

Ответ: 4) образуется «серебряное зеркало»