Номер 4, страница 236 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

4. К крахмальному клейстеру добавили несколько капель серной кислоты и смесь нагрели. Затем раствор нейтрализовали щёлочью. Будет ли полученная смесь давать реакцию «серебряного зеркала»? Приведите уравнения реакций.

Решение

Да, полученная после всех операций смесь будет давать реакцию «серебряного зеркала».

Разберем процесс по стадиям:

1. Крахмал ($ (C_6H_{10}O_5)_n $) является полисахаридом. При добавлении серной кислоты и нагревании происходит его кислотный гидролиз. В ходе этой реакции длинные полимерные цепи крахмала расщепляются водой на мономеры — молекулы глюкозы ($C_6H_{12}O_6$). Серная кислота выступает в роли катализатора.

Уравнение реакции гидролиза крахмала:

$(C_6H_{10}O_5)_n + nH_2O \xrightarrow{H_2SO_4, t} nC_6H_{12}O_6$

2. Глюкоза является альдегидоспиртом, то есть в её строении (в открытой, нециклической форме) присутствует альдегидная группа (–CHO). Именно эта группа способна вступать в реакцию «серебряного зеркала».

3. Реакция «серебряного зеркала» проводится с аммиачным раствором оксида серебра (реактивом Толленса) и протекает в щелочной среде. Поэтому перед её проведением исходную кислотную среду необходимо нейтрализовать, что и делается добавлением щёлочи (например, $NaOH$).

Уравнение реакции нейтрализации:

$H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

4. После нейтрализации в растворе присутствует глюкоза. При добавлении к этому раствору реактива Толленса ($[Ag(NH_3)_2]OH$) и небольшом нагревании альдегидная группа глюкозы окисляется до карбоксильной (образуя соль — глюконат аммония), а ионы серебра $Ag^+$ восстанавливаются до металлического серебра $Ag^0$, которое оседает на стенках пробирки в виде тонкого зеркального слоя.

Уравнение реакции «серебряного зеркала» для глюкозы:

$CH_2OH-(CHOH)_4-CHO + 2[Ag(NH_3)_2]OH \xrightarrow{t} CH_2OH-(CHOH)_4-COONH_4 + 2Ag \downarrow + 3NH_3 + H_2O$

Таким образом, образование глюкозы в результате гидролиза крахмала обуславливает положительную реакцию «серебряного зеркала».

Ответ: Да, полученная смесь будет давать реакцию «серебряного зеркала», так как в результате каталитического гидролиза крахмала образуется глюкоза, которая содержит альдегидную группу и вступает в эту реакцию.