Номер 759, страница 174 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

759. Заполните таблицу:

1 Формула $\beta$-глюкозы ...

2 По числу атомов углерода в молекуле глюкоза относится к классу ...

3 Глюкоза является изомером фруктозы, структурная формула которой ...

4 При восстановлении глюкозы образуется продукт, структурная формула и название которого ...

5 При окислении глюкозы $\text{Cu(OH)}_2$ образуется продукт, структурная формула и название которого ...

6 При взаимодействии 1 моль глюкозы и 5 моль уксусной кислоты образуется сложный эфир, структурная формула и название которого ...

7 Глюкоза образуется при гидролизе крахмала согласно уравнению ...

1 Молекулярная формула глюкозы — $C_6H_{12}O_6$. β-глюкоза является одной из циклических форм глюкозы. Ее структура представляет собой шестичленное пиранозное кольцо (состоящее из 5 атомов углерода и 1 атома кислорода), в котором гидроксильная группа при первом, аномерном, атоме углерода (C1) находится в β-положении. В проекции Хеуорса эта группа расположена над плоскостью кольца, то есть в цис-положении к группе $-CH_2OH$ у атома C5.

Ответ: Молекулярная формула $C_6H_{12}O_6$; структурная формула — β-D-глюкопираноза.

2 Молекула глюкозы ($C_6H_{12}O_6$) содержит шесть атомов углерода, поэтому по классификации углеводов в зависимости от длины углеродной цепи она относится к классу гексоз. Так как глюкоза также содержит альдегидную группу, ее более точное название — альдогексоза.

Ответ: гексозы.

3 Глюкоза и фруктоза являются структурными изомерами с одинаковой молекулярной формулой $C_6H_{12}O_6$. Глюкоза — альдегидоспирт (альдоза), а фруктоза — кетоноспирт (кетоза). В линейной форме молекулы фруктозы кето-группа ($>C=O$) находится у второго атома углерода. Структурная формула фруктозы в открытой форме: $HOCH_2-CO-(CHOH)_3-CH_2OH$.

Ответ: Структурная формула фруктозы: $HOCH_2-CO-(CHOH)_3-CH_2OH$.

4 Восстановление глюкозы приводит к превращению ее альдегидной группы ($-CHO$) в первичную спиртовую группу ($-CH_2OH$). Этот процесс можно провести, например, с помощью гидрирования над катализатором (H₂/Ni) или с помощью боргидрида натрия ($NaBH_4$). Продуктом реакции является шестиатомный спирт сорбит, также известный как глюцит. Структурная формула сорбита: $HOCH_2-(CHOH)_4-CH_2OH$.

Ответ: Продукт — сорбит (глюцит), структурная формула $HOCH_2-(CHOH)_4-CH_2OH$.

5 Реакция с гидроксидом меди(II) $Cu(OH)_2$ при нагревании является качественной реакцией на альдегидную группу глюкозы. В ходе реакции альдегидная группа окисляется до карбоксильной ($-COOH$), а сама глюкоза превращается в глюконовую кислоту. Гидроксид меди(II) (голубой осадок) при этом восстанавливается до оксида меди(I) $Cu_2O$ (красный осадок). Структурная формула продукта окисления, глюконовой кислоты: $HOCH_2-(CHOH)_4-COOH$.

Ответ: Продукт — глюконовая кислота, структурная формула $HOCH_2-(CHOH)_4-COOH$.

6 Молекула глюкозы содержит пять гидроксильных групп, которые могут вступать в реакцию этерификации с кислотами. При взаимодействии 1 моль глюкозы с 5 моль уксусной кислоты (чаще используют уксусный ангидрид для большей эффективности) происходит полная этерификация всех спиртовых групп. Образуется сложный эфир — пентаацетат глюкозы. Его формула показывает, что все пять гидроксильных групп циклической молекулы глюкозы замещены на ацетатные остатки ($-O-CO-CH_3$). Общая формула продукта: $C_6H_7O(OOCCH_3)_5$.

Ответ: Продукт — пентаацетат глюкозы, формула $C_6H_7O(OOCCH_3)_5$.

7 Крахмал является природным полимером (полисахаридом), мономером которого служит α-глюкоза. Процесс расщепления крахмала до глюкозы называется гидролизом. Он протекает при нагревании в присутствии катализатора (минеральной кислоты, например, $H_2SO_4$) или под действием ферментов (амилаз). Суммарное уравнение реакции гидролиза крахмала: $(C_6H_{10}O_5)_n + nH_2O \xrightarrow{H^+, t^\circ} nC_6H_{12}O_6$.

Ответ: Уравнение реакции: $(C_6H_{10}O_5)_n + nH_2O \rightarrow nC_6H_{12}O_6$.