Номер 5, страница 56 - гдз по химии 10 класс тетрадь для практических работ Матулис, Матулис

Решение

Данная задача описывает качественную реакцию на присутствие альдегидной группы, известную как реакция "серебряного зеркала" или реакция с реактивом Толленса (аммиачным раствором оксида серебра). Глюкоза является альдегидоспиртом (альдогексозой) и содержит альдегидную группу в своей открытой форме, которая находится в равновесии с циклическими формами. Сорбит же является многоатомным спиртом (полиолом) и не содержит альдегидной группы.

Какое вещество находилось в пробирке № 1, а какое — в пробирке № 2?

В пробирке № 2 наблюдалось образование блестящего налета серебра, что является характерным признаком реакции "серебряного зеркала". Эта реакция протекает с веществами, содержащими альдегидную группу, которые являются восстановителями. Из двух представленных веществ, глюкоза содержит альдегидную группу, а сорбит – нет. Следовательно, в пробирке № 2 находился водный раствор глюкозы, а в пробирке № 1, где не наблюдались признаки химической реакции, находился водный раствор сорбита.

Ответ: В пробирке № 1 находился водный раствор сорбита, в пробирке № 2 — водный раствор глюкозы.

Объясните наблюдаемые явления.

Наблюдаемые явления объясняются различиями в химической структуре глюкозы и сорбита и их способностью взаимодействовать с аммиачным раствором оксида серебра (реактив Толленса). Глюкоза является моносахаридом, который в растворе существует в равновесии между циклическими и открытой формами. Открытая форма глюкозы содержит альдегидную группу ($-\text{CHO}$). Эта альдегидная группа способна восстанавливать ионы серебра ($Ag^+$) из аммиачного раствора оксида серебра до металлического серебра ($Ag$), которое осаждается на стенках пробирки в виде блестящего налета. При этом сама глюкоза окисляется до глюконовой кислоты (или ее аммонийной соли в щелочной среде). Сорбит же является многоатомным спиртом (полиолом), образующимся при восстановлении глюкозы. В его структуре отсутствуют альдегидные группы; все карбонильные группы восстановлены до гидроксильных. Поэтому сорбит не обладает восстановительными свойствами по отношению к реактиву Толленса и не вызывает образования серебряного зеркала. Нагревание ускоряет реакцию "серебряного зеркала".

Ответ: Наблюдаемые явления связаны со способностью глюкозы, содержащей альдегидную группу, восстанавливать ионы серебра из реактива Толленса до металлического серебра, в то время как сорбит, будучи многоатомным спиртом без альдегидной группы, такой способностью не обладает.

Напишите уравнение протекающей реакции.

Реакция протекает между глюкозой и аммиачным раствором оксида серебра (реактив Толленса). Глюкоза окисляется до аммонийной соли глюконовой кислоты, а ионы серебра восстанавливаются до металлического серебра. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

$HOCH_2(CHOH)_4CHO + 2[Ag(NH_3)_2]OH \xrightarrow{t} HOCH_2(CHOH)_4COONH_4 + 2Ag \downarrow + 3NH_3 + H_2O$

Ответ: $HOCH_2(CHOH)_4CHO + 2[Ag(NH_3)_2]OH \xrightarrow{t} HOCH_2(CHOH)_4COONH_4 + 2Ag \downarrow + 3NH_3 + H_2O$