Номер 3, страница 197 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 8. Первоначальные представления об органических веществах. Параграф 57. Углеводы. Подумай, ответь, выполни... - номер 3, страница 197.

Условие.

3. Охарактеризуйте строение молекул крахмала и глюкозы. Где используют эти вещества?

Решение.

Решение 2.

Охарактеризуйте строение молекул крахмала и глюкозы

Глюкоза ($C_6H_{12}O_6$) — это моносахарид, который является основным источником энергии для живых организмов. С точки зрения химии, глюкоза является альдогексозой, то есть содержит шесть атомов углерода и альдегидную группу (—CHO). В растворах глюкоза существует преимущественно в циклической форме (шестичленный пиранозный цикл), которая образуется в результате внутримолекулярной реакции между альдегидной группой и гидроксильной группой у пятого атома углерода. Существуют две циклические формы глюкозы, называемые аномерами: $\alpha$-глюкоза и $\beta$-глюкоза, которые различаются пространственным расположением гидроксильной группы у первого (аномерного) атома углерода. Молекула глюкозы также содержит пять гидроксильных групп, что определяет её свойства как многоатомного спирта.

Крахмал — это природный полимер, полисахарид, мономером которого является $\alpha$-глюкоза. Его общая формула — $(C_6H_{10}O_5)_n$, где $n$ — степень полимеризации, достигающая нескольких тысяч. Молекулы крахмала не являются однородными и состоят из двух основных компонентов:

- Амилоза (составляет 20-30%) — имеет в основном линейное строение. Остатки $\alpha$-глюкозы в ней соединены гликозидными связями между 1-м и 4-м атомами углерода ($\alpha$-1,4-связи). Молекулы амилозы сворачиваются в спираль.

- Амилопектин (составляет 70-80%) — имеет разветвленное строение. Помимо $\alpha$-1,4-связей, как в амилозе, в точках ветвления дополнительно образуются $\alpha$-1,6-гликозидные связи.

Таким образом, крахмал представляет собой смесь линейных и разветвленных макромолекул, состоящих из остатков глюкозы.

Ответ: Глюкоза ($C_6H_{12}O_6$) — это моносахарид (альдогексоза), существующий в линейной и циклических ($\alpha$ и $\beta$) формах, является многоатомным спиртом и альдегидом. Крахмал ($(C_6H_{10}O_5)_n$) — это природный полисахарид, макромолекулы которого состоят из остатков $\alpha$-глюкозы и образуют два типа полимерных цепей: линейные (амилоза) и разветвленные (амилопектин).

Где используют эти вещества?

Применение глюкозы:

- В медицине: как источник легкоусвояемой энергии. Её вводят внутривенно при истощении и обезвоживании, она является компонентом кровезаменителей и противошоковых жидкостей. Используется для диагностики сахарного диабета.

- В пищевой промышленности: как подсластитель в производстве кондитерских изделий (конфеты, шоколад), безалкогольных напитков. Является сырьем для получения этанола (спиртовое брожение), молочной кислоты и других продуктов брожения.

- В химической промышленности: для синтеза аскорбиновой кислоты (витамин С) и сорбита.

Применение крахмала:

- В пищевой промышленности: является одним из важнейших продуктов питания (содержится в картофеле, рисе, хлебе). Используется как загуститель при изготовлении киселей, соусов, супов. Путем гидролиза из крахмала получают патоку, глюкозу, этанол.

- В бумажной и текстильной промышленности: используется для проклейки бумаги и картона (для придания прочности и улучшения качества печати) и для шлихтования нитей (пропитки для придания гладкости и прочности).

- В фармацевтической промышленности: как наполнитель и связующее вещество при изготовлении таблеток и мазей.

- В быту и других отраслях: для накрахмаливания белья, в качестве клейстера (крахмальный клей).

Ответ: Глюкозу используют в медицине (растворы для инъекций), пищевой промышленности (как подсластитель) и химической промышленности (получение спирта, витамина С). Крахмал является важнейшим продуктом питания, применяется для получения глюкозы и этанола, в качестве загустителя в кулинарии, для проклейки бумаги, обработки тканей и как наполнитель в фармацевтике.