Лабораторная работа №15, страница 85, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №15

Определение углерода в составе пищевых продуктов

Реактивы и материалы: глюкоза кристаллическая (или сахар); казеин сухой; серная кислота, $0,1 \text{ М}$ раствор.

Химическая посуда и лабораторное оборудование: фильтровальная бумага; скальпель (или крышка тигля) спиртовка.

Специальное указание: опыт проводят в вытяжном шкафу! Присутствие углерода во многих органических веществах можно обнаружить по обугливанию вещества при осторожном его прокаливании.

Техника безопасности. Требуется соблюдение правил работы с серной кислотой.

Ход работы. Опыт 1. Определение углерода пробой на обугливание. Поместите в ложечку сахар и осторожно прокаливайте над пламенем спиртовки. Что наблюдаете?

Опыт 2. Определение углерода в чипсах или макаронах. В широкий химический стакан поместите небольшой кусочек чипсов или макарон и подожгите его с помощью горящей лучинки. Обратите внимание на стенки стакана: на них появляются капельки воды. Что наблюдаете? О наличии какого химического элемента в составе продукта питания они свидетельствуют? Чипсы или макароны будут покрываться черным налетом-сажей, т. е. углеродом. Сформулируйте вывод.

Опыт 1. Определение углерода пробой на обугливание.

Решение

При нагревании сахара (сахарозы, $C_{12}H_{22}O_{11}$) в ложечке над пламенем спиртовки он сначала плавится, образуя бесцветную жидкость (сироп). При дальнейшем нагревании жидкость темнеет, приобретая сначала желтый, а затем коричневый цвет, и в итоге превращается в черную пористую массу. Этот процесс называется карамелизацией и последующим обугливанием. Также наблюдается выделение пара с характерным запахом жженого сахара.

Черное вещество, которое образуется в результате, — это аморфный углерод (уголь). Происходит реакция термического разложения сахарозы, которую можно упрощенно записать следующим уравнением:

$C_{12}H_{22}O_{11(s)} \xrightarrow{t^\circ} 12C_{(s)} + 11H_2O_{(g)}$

Образование угля наглядно демонстрирует, что в состав молекулы сахара входят атомы углерода.

Ответ: При прокаливании сахар плавится, затем темнеет и превращается в черную массу (уголь), что является доказательством наличия углерода в его составе.

Опыт 2. Определение углерода в чипсах или макаронах.

Решение

Что наблюдаете?

При поджигании кусочка чипсов или макарон наблюдается их горение, которое может сопровождаться копотью. Продукт чернеет и обугливается, превращаясь в сажу. На холодных стенках стакана, в котором проводится опыт, конденсируются капельки бесцветной жидкости.

О наличии какого химического элемента в составе продукта питания они свидетельствуют?

Появление капелек воды ($H_2O$) на стенках стакана свидетельствует о наличии атомов водорода (H) в составе органических веществ, из которых состоит продукт. В процессе горения водород, входящий в состав этих веществ, окисляется кислородом из воздуха, образуя воду.

Сформулируйте вывод.

Образование черного налета (сажи), который является углеродом ($\text{C}$), и капель воды ($H_2O$) при сгорании пищевых продуктов доказывает, что в их состав входят химические элементы углерод и водород. Следовательно, чипсы и макароны состоят из органических веществ, ключевым элементом которых является углерод.

Ответ: Наблюдается горение продукта, появление капель воды на стенках стакана и образование черного налета (сажи). Капли воды свидетельствуют о наличии водорода в продукте. Вывод: чипсы и макароны состоят из органических веществ, в состав которых входят углерод и водород.