Номер 3, страница 252 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

3. Из перечисленных формул выберите те, которые могут относиться к углеводам: $C_3H_8O$, $C_5H_{10}O_5$, $C_3H_8O_3$, $C_{12}H_{22}O_{11}$, $C_6H_{12}O$.

Решение

Углеводы (также известные как сахариды) представляют собой обширный класс органических соединений. Их название исторически связано с тем, что состав первых изученных углеводов соответствовал общей формуле $C_n(H_2O)_m$, то есть "углерод + вода". Хотя существуют исключения, для большинства классических углеводов эта формула или её вариации верны.

Рассмотрим основные группы углеводов и их формулы:

• Моносахариды — простейшие углеводы, их общая формула $C_n H_{2n} O_n$, где $n \ge 3$.
• Дисахариды — состоят из двух остатков моносахаридов. Их формула получается путем конденсации двух молекул моносахаридов с отщеплением молекулы воды. Например, при соединении двух гексоз ($C_6H_{12}O_6$) образуется дисахарид с формулой $C_{12}H_{22}O_{11}$.

Теперь проанализируем каждую из предложенных формул на соответствие классу углеводов:

1. $C_3H_8O$ — Эта формула не соответствует общей формуле углеводов. Для трех атомов углерода ($n=3$) у моносахарида (триозы) должна быть формула $C_3H_6O_3$. В данной формуле соотношение атомов водорода и кислорода не характерно для углеводов. Это формула, например, спирта пропанола.

2. $C_5H_{10}O_5$ — Эта формула полностью соответствует общей формуле моносахаридов $C_n H_{2n} O_n$ при $n=5$. Это формула пентоз, к которым относятся, например, рибоза и дезоксирибоза (с поправкой на один атом кислорода, $C_5H_{10}O_4$, но рибоза и ксилоза имеют именно эту формулу). Следовательно, вещество с такой формулой является углеводом.

3. $C_3H_8O_3$ — Эта формула не соответствует общей формуле моносахаридов $C_n H_{2n} O_n$. При $n=3$ формула должна быть $C_3H_6O_3$. Формула $C_3H_8O_3$ соответствует многоатомному спирту глицерину, который не является углеводом.

4. $C_{12}H_{22}O_{11}$ — Эта формула является классической для дисахаридов, образованных из двух остатков гексоз. Она получается в результате реакции: $2C_6H_{12}O_6 \rightarrow C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O$. Эту формулу имеют такие известные углеводы, как сахароза, лактоза и мальтоза. Следовательно, это вещество является углеводом.

5. $C_6H_{12}O$ — Эта формула не может принадлежать углеводу. Для моносахарида с шестью атомами углерода (гексозы) формула должна быть $C_6H_{12}O_6$. Недостаток атомов кислорода указывает на принадлежность к другому классу органических соединений, например, к альдегидам (гексаналь) или кетонам.

Ответ: $C_5H_{10}O_5$, $C_{12}H_{22}O_{11}$.