Опыт 2, страница 163 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

Опыт 2. В двух пробирках даны вещества: а) глюкоза; б) сахароза. Определите эти вещества при помощи характерных химических реакций и приведите соответствующие уравнения реакций.

Чтобы определить, в какой из пробирок находится глюкоза, а в какой — сахароза, необходимо воспользоваться качественными реакциями, которые позволяют различить эти два углевода. Основное различие между ними заключается в том, что глюкоза является альдегидоспиртом (имеет альдегидную группу) и относится к восстанавливающим сахарам, в то время как сахароза является невосстанавливающим сахаром, так как в ее молекуле нет свободной альдегидной группы.

Для их распознавания можно использовать один из двух методов: реакцию с гидроксидом меди(II) при нагревании или реакцию "серебряного зеркала".

Метод 1: Реакция с гидроксидом меди(II) $Cu(OH)_2$

Сначала в обе пробирки с растворами веществ добавляют несколько капель раствора сульфата меди(II) и избыток раствора щелочи (например, $NaOH$). В обеих пробирках голубой осадок гидроксида меди(II) растворяется, образуя ярко-синие растворы. Это доказывает, что оба вещества являются многоатомными спиртами, но не позволяет их различить.

Далее содержимое обеих пробирок нагревают.

а) глюкоза

В пробирке с глюкозой при нагревании синий цвет раствора сменяется на кирпично-красный из-за образования осадка оксида меди(I) ($Cu_2O$). Это происходит потому, что альдегидная группа глюкозы окисляется до карбоксильной, а ионы $Cu^{2+}$ восстанавливаются до $Cu^{+}$.

Уравнение реакции:

$CH_2OH(CHOH)_4CHo + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t^\circ} CH_2OH(CHOH)_4COOH + Cu_2O\downarrow + 2H_2O$

Ответ: В пробирке с глюкозой при нагревании с гидроксидом меди(II) наблюдается образование кирпично-красного осадка.

б) сахароза

В пробирке с сахарозой при нагревании раствор останется синим, так как сахароза не вступает в реакцию окисления с гидроксидом меди(II) из-за отсутствия альдегидной группы.

Ответ: В пробирке с сахарозой при нагревании с гидроксидом меди(II) видимых изменений не происходит.

Метод 2: Реакция "серебряного зеркала"

В пробирки с растворами глюкозы и сахарозы добавляют аммиачный раствор оксида серебра(I) (реактив Толленса) и осторожно нагревают.

а) глюкоза

В пробирке с глюкозой на стенках образуется блестящий налет металлического серебра. Альдегидная группа глюкозы окисляется, а ионы серебра $Ag^{+}$ восстанавливаются до металлического $Ag$.

Уравнение реакции:

$CH_2OH(CHOH)_4CHo + 2[Ag(NH_3)_2]OH \xrightarrow{t^\circ} CH_2OH(CHOH)_4COONH_4 + 2Ag\downarrow + 3NH_3 + H_2O$

Ответ: Глюкоза дает реакцию "серебряного зеркала" с образованием металлического серебра на стенках пробирки.

б) сахароза

Сахароза не реагирует с реактивом Толленса, поэтому в пробирке с сахарозой никаких видимых изменений не произойдет.

Ответ: Сахароза не вступает в реакцию "серебряного зеркала".