Хід роботи

1. Вивчення властивостей глюкози.

1.1.Реакції глюкози, як багатоатомного спирту

В пробірку налийте 1-1,5мл глюкози, додайте купрум(ІІ) гідроксиду, добутого таким чином: до розбавленого розчину купрум сульфату долити надлишок натрій гідроксиду. Злити надлишок рідини з купрум гідроксиду до осаду ,що залишився додати 2-3 мл води і збовтати. Запишіть рівняння реакції, спостереження та висновки.

1.2. Реакції глюкози, як альдегіду

В пробірку налийте невелику кількість розчину глюкози, додайте реактиву Фелінга, затисніть пробірку в тримачі і обережно нагрівайте до зміни забарвлення. Запишіть рівняння реакції, спостереження та висновки..

Дослід 2.Вивчення властивостей фруктози, як кетоноспирту

В пробірку налийте невелику кількість розчину фруктози, додайте реактиву Селіванова , затисніть пробірку в тримачі і обережно нагрівайте до зміни забарвлення .Запишіть рівняння реакції, спостереження та висновки..

Дослід 3 Інверсія цукрози

В пробірку налийте невелику кількість розчину цукрози, додайте розчину соляної кислоти( обережно!),затисніть пробірку в тримачі і обережно нагрівайте до зміни забарвлення .Запишіть рівняння реакції, спостереження та висновки.

3.1. Доведення мономерного складу цукрози

Отриманий в попередньому досліді гідролізат розділіть на дві пробірки. До першої додайте реактиву Селіванова, затисніть пробірку в тримачі і обережно нагрівайте до зміни забарвлення. Запишіть рівняння реакції, спостереження та висновок про присутність в гідролізаті фруктози. До другої частини гідролізату додайте надлишок соди для нейтралізації кислоти до припинення виділення газу, додайте реактиву Фелінга, затисніть пробірку в тримачі і обережно нагрівайте до зміни забарвлення. Запишіть рівняння реакції, спостереження та висновок про присутність в гідролізаті глюкози.

Контрольні запитання.

1. Що таке вуглеводи ? Як вони класифікуються?

2. Які функції вуглеводів в живих клітинах?

3. Яке значення вуглеводів в житті людини ?

4. Які хімічні властивості вуглеводів ви знаєте?

5. Якими реакціями можна виявити глюкозу ?

6. Який реактив є якісним на фруктозу ?

7. Чому цукровий сироп солодший за цукор?

8. Виконати перетворення: карбон →метан→ метанол→ метаналь→ глюкоза→ клюконова кислота

Лабораторна робота №8

Тема. Вивчення властивостей полісахаридів( крохмалю ).

Мета : провести кислотний та ферментативний гідроліз крохмалю, виявити продукти гідролізу.

Прилади і реактиви : сира і варена картопля, крохмаль, крохмальний клейстер (C₆H₁₀O₅)_n, спиртовий розчин йоду (I₂),соляна кислота (HCl), штатив з пробірками, тримачі, пальник.

Найважливішими представниками полісахаридів є крохмаль і целюлоза. Молекули цих природних полімерів побудовані з ланок —С₆Н₁₀O₅—, які є залишками молекул глюкози, що втратили молекулу води. Тому склад крохмалю і целюлози виражається загальною формулою (С₆Н₁₀O₅)n. Відмінність у властивостях природних полімерів глюкози зумовлена будовою цих речовин: макромолекули крохмалю побудовані із залишків α-глюкози, а макромолекули целюлози — із залишків молекул β-глюкози.

Крохмаль (С₆Н₁₀O₅)n поширений у природі. Для різних рослин — він запасний поживний матеріал і міститься в них у вигляді крохмальних зерен. Масова частка його у бульбах картоплі становить приблизно 20 %, в зернах пшениці — біля 70 %, рису — біля 80 %.

Крохмаль — білий порошок, що не розчиняється у холодній воді; у гарячій воді він набрякає, утворюючи клейстер. З розчином йоду дає синє забарвлення ( якісна реакція).

Молекули крохмалю неоднорідні за величиною — значення п у них коливається від сотень до 1000—5000 чи більше.

Найважливіша хімічна властивість крохмалю — його гідроліз, кінцевим продуктом якого α глюкоза. Сумарне рівняння можна виразити так:

(C₆H₁₀O₅)n + nH₂O → nC₆H₁₂O₆

Звідси можна зробити висновок, що макромолекула крохмалю побудована із залишків молекул глюкози.

Процес утворення макромолекул можна схематично зобразити так:

Оскільки циклічні ланки молекул не містять альдегідних груп, то відновних властивостей крохмаль практично не проявляє.

Крохмаль утворюється в результаті фотосинтезу в зелених рослинах з участю хлорофілу — зеленого пігменту рослин. Хлорофіл вбирає сонячне світло, і за рахунок цієї енергії здійснюється ряд реакцій між оксидом вуглецю (IV) і водою. Фотосинтез можна подати таким сумарним рівнянням:

6CO₂+6Н₂О→С₆Н₁₂О₆ + 6О₂

Далі глюкоза через ряд проміжних стадій перетворюється у крохмаль:

Продукти фотосинтезу внаслідок вбирання енергії сонячних променів володіють великим запасом енергії. За рахунок цієї енергії, яка виділяється при окисненні органічних речовин в організмі, і можлива його життєдіяльність.

У промисловості крохмаль виробляють переважно з бульб картоплі, а також із кукурудзи.

Застосування крохмалю різноманітне. Він є основним вуглеводом продуктів харчування людини — хліба, крупів, картоплі. Значні кількості його переробляють на декстрини, патоку і глюкозу, які використовують у кондитерському виробництві.

З крохмалю, який є в картоплі і зернах злаків, добувають етиловий спирт. Для цього крохмаль спочатку перетворюють на глюкозу під дією ферментів, а потім глюкозу піддають спиртовому бродінню за наявності дріжджів.

Крохмаль використовують як засіб для клеєння, обробки тканин, крохмалення білизни. У медицині на основі крохмалю виготовляють мазі, присипки тощо.

Целюлоза, або клітковина,— ще більш поширений вуглевод, ніж крохмаль. З неї складаються в основному стінки рослинних клітин. Масова частка целюлози у деревині становить біля 60 %, у ваті і фільтрувальному папері — 90 %.

Целюлоза — тверда волокниста речовина, нерозчинна у воді і органічних розчинниках. Склад целюлози, як і крохмалю, зображують формулою (СбНіоОз)n. Величина п у деяких видах целюлози досягає 40 000, а молекулярна маса становить кілька мільйонів. Молекули її мають лінійну (нерозгалужену) будову, тому целюлоза легко утворює волокна. Молекули ж крохмалю мають як лінійну, так і розгалужену будову. У цьому основна відмінність крохмалю від целюлози.

Молекули целюлози побудовані із залишків молекул р-глю-кози. Процес їх сполучення можна схематично зобразити так:

Невеликі відмінності у будові молекул зумовлюють значні відмінності у властивостях природних полімерів: крохмаль — продукт харчування, целюлоза для цієї мети непридатна.

Подібно до крохмалю, целюлоза при нагріванні з розведеними кислотами піддається гідролізу, утворюючи глюкозу.

Гідроліз целюлози, відомий також під назвою оцукрення,— дуже важлива властивість целюлози, він дає змогу добувати з деревної тирси і стружок глюкозу, а зброджуванням останньої — етиловий спирт. Цей спирт, добутий із деревини, називається гідролізним.

На гідролізних заводах з 1 т деревини виробляють до 200 л етилового спирту, що замінює 1,5 т картоплі або 0,7 т зерна.

Сира глюкоза, добута з деревини, може бути кормом для худоби.

Оскільки целюлоза — полімер глюкози, її молекули містять спиртові гідроксильні групи. У кожному залишку глюкози таких груп три, і формулу целюлози можна подати так:

C₂H₇O₂(OH)₃

Тому з неї можна добути етери та естери. Целюлоза легко взаємодіє з азотною кислотою і утворює естери — моно-, ди- та тринітратцелюлози:

Тринітротцелюлоза, або як її ще називають піроксилін,— вибухова речовина, яка використовується при виготовленні порохів.

З оцтовою кислотою целюлоза утворює естери — моно-, ди-та триацетатцелюлози.

З триацетатцелюлози виготовляють негорючу фото- і кіноплівку, різні прозорі пластмаси.

Це лише окремі приклади застосування целюлози. У вигляді бавовнику, льону, прядива вона йде на виготовлення тканин — бавовняних і лляних. Великі кількості її витрачаються на виробництво паперу. Піддаючи целюлозу хімічній переробці, виробляють кілька видів штучного шовку.