Страница 153 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

В повседневной жизни мы постоянно имеем дело с сахаром. Что вы можете рассказать об этом веществе?

Сахар, с которым мы сталкиваемся в быту, с химической точки зрения в большинстве случаев представляет собой сахарозу. Это органическое вещество, относящееся к классу углеводов. Ниже представлена подробная информация о сахаре.

Химический состав и строение

Сахароза является дисахаридом, то есть её молекула состоит из двух остатков более простых сахаров (моносахаридов): глюкозы и фруктозы. Химическая формула сахарозы — $C_{12}H_{22}O_{11}$. В кислой среде или под действием ферментов (например, инвертазы) сахароза подвергается гидролизу, распадаясь на исходные моносахариды:

$C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O \xrightarrow{H^+ \text{ или фермент}} C_6H_{12}O_6 \text{ (глюкоза)} + C_6H_{12}O_6 \text{ (фруктоза)}$

Эта смесь глюкозы и фруктозы называется инвертным сахаром и является основным компонентом мёда.

Физические свойства

В чистом виде сахароза — это бесцветные моноклинные кристаллы. В быту мы привыкли видеть её в виде белого кристаллического порошка (сахарный песок) или спрессованных кубиков (рафинад).

• Вкус: сладкий, служит эталоном сладости.
• Растворимость: очень хорошо растворима в воде (при 20°C в 100 г воды растворяется около 204 г сахара), причём растворимость значительно возрастает с повышением температуры. В спирте растворяется хуже.
• Плавление: температура плавления сахарозы составляет около 186°C. При дальнейшем нагревании она разлагается с образованием карамели — сложной смеси органических веществ, имеющей коричневый цвет и характерный запах. Этот процесс называется карамелизацией.

Получение и источники

Основными промышленными источниками для получения сахара служат сахарный тростник (произрастает в тропических и субтропических регионах) и сахарная свёкла (культивируется в регионах с умеренным климатом). Процесс получения включает в себя измельчение сырья, экстракцию сока, его очистку от примесей, уваривание до образования кристаллов и их последующую сушку и очистку (рафинацию).

Биологическая роль и применение

Сахар — важный источник энергии для организма человека. Попадая в пищеварительный тракт, он быстро расщепляется до глюкозы, которая всасывается в кровь и используется клетками для выработки энергии.

Сферы применения сахара очень широки:

• Пищевая промышленность: это его основное применение. Сахар используется как подсластитель для напитков, кондитерских изделий, выпечки. Также он выступает в роли консерванта (в высоких концентрациях подавляет развитие микроорганизмов, что используется при приготовлении варенья, джемов), текстуратора (придаёт объём и нужную консистенцию продуктам) и усилителя вкуса.
• Химическая промышленность: сахароза служит сырьём для получения этанола (спиртовое брожение), лимонной кислоты и других органических соединений.
• Фармацевтика: используется как вспомогательное вещество в таблетках и сиропах для улучшения их вкуса.

Несмотря на свою важность как источника энергии, избыточное потребление сахара связывают с риском развития ряда заболеваний, таких как ожирение, сахарный диабет 2-го типа, кариес и сердечно-сосудистые заболевания.

Ответ: Сахар (сахароза) — это органическое вещество из группы углеводов с формулой $C_{12}H_{22}O_{11}$, состоящее из остатков глюкозы и фруктозы. Он представляет собой белые кристаллы, хорошо растворимые в воде и обладающие сладким вкусом. Основные источники — сахарный тростник и сахарная свёкла. В организме человека сахар служит быстрым источником энергии. Он широко применяется в пищевой промышленности как подсластитель и консервант, а также в других отраслях. Чрезмерное употребление сахара может негативно сказаться на здоровье.