Номер 6, страница 243 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

6. Природный полимер А входит в состав оболочек клеток растений. Конечным продуктом гидролиза А является вещество В. При действии на В аммиачным раствором оксида серебра образуется соединение С, обладающее двойственной химической функцией. Приведите формулы веществ А, В, С и уравнения реакций.

Решение

1. Идентификация вещества А.

В условии задачи указано, что А — это природный полимер, который является основным компонентом оболочек растительных клеток. Этому описанию соответствует целлюлоза (клетчатка). Целлюлоза является полисахаридом, мономерным звеном которого является остаток β-глюкозы. Общая формула целлюлозы — $(C_6H_{10}O_5)_n$.

2. Идентификация вещества В.

Вещество В — это конечный продукт гидролиза полимера А. Гидролиз полисахаридов, таких как целлюлоза, в присутствии кислоты в качестве катализатора, приводит к их распаду на мономеры. Таким образом, при полном гидролизе целлюлозы образуется глюкоза.

Уравнение реакции гидролиза целлюлозы:

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

Следовательно, вещество В — это глюкоза ($C_6H_{12}O_6$).

3. Идентификация вещества С.

Вещество С образуется в результате реакции вещества В (глюкозы) с аммиачным раствором оксида серебра, также известным как реактив Толленса. Эта реакция («реакция серебряного зеркала») является качественным тестом на альдегидную группу. Молекула глюкозы существует в циклической и линейной формах, и именно линейная форма содержит альдегидную группу $(-CHO)$.

В ходе реакции альдегидная группа глюкозы окисляется до карбоксильной группы $(-COOH)$, образуя глюконовую кислоту. Поскольку реакционная среда щелочная (за счет аммиака), глюконовая кислота тут же нейтрализуется, образуя аммонийную соль — глюконат аммония. Это и есть вещество С. Ионы серебра $Ag^+$ при этом восстанавливаются до металлического серебра $Ag$, которое выпадает в осадок.

Вещество С (глюконат аммония) обладает двойственной химической функцией, так как в его молекуле одновременно присутствуют солевая группа $(-COONH_4)$ и несколько спиртовых (гидроксильных) групп $(-OH)$.

Уравнение реакции окисления глюкозы:

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

Ответ:

Формулы веществ:

A (целлюлоза): формула элементарного звена $(C_6H_{10}O_5)_n$.

B (глюкоза): молекулярная формула $C_6H_{12}O_6$.

C (глюконат аммония): структурная формула $CH_2OH(CHOH)_4COONH_4$.

Уравнения реакций:

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

2) $CH_2OH(CHOH)_4CHO + 2[Ag(NH_3)_2]OH \rightarrow CH_2OH(CHOH)_4COONH_4 + 2Ag\downarrow + 3NH_3 + H_2O$