Cukor z pohľadu chemika: molárna hmotnosť a vzorec. Čo je sacharóza: vlastnosti a pravidlá používania

Sacharóza je organická látka alebo skôr uhľohydrát alebo disacharid, ktorý pozostáva zo zvyškových častí glukózy a fruktózy. Vzniká v procese oddeľovania molekúl vody z vysokokvalitných cukrov.

Chemické vlastnosti sacharózy sú veľmi rôznorodé. Ako všetci vieme, je rozpustný vo vode (vďaka tomu ho môžeme piť sladký čaj a káve), ako aj v dvoch typoch alkoholov – metanole a etanole. Ale zároveň si látka úplne zachováva svoju štruktúru, keď je vystavená dietyléteru. Ak sa sacharóza zahreje na viac ako 160 stupňov, zmení sa na obyčajný karamel. Avšak pri prudkom ochladení alebo silnom vystavení svetlu môže látka začať žiariť.

V reakcii s roztokom hydroxidu meďnatého poskytuje sacharóza svetlomodrú farbu. Táto reakcia je široko používaná v rôznych továrňach na izoláciu a čistenie „sladkej“ látky.

Ak vodný roztok, obsahujúce vo svojom zložení sacharózu, zahriať a pôsobiť na ňu určitými enzýmami alebo silnými kyselinami, povedie to k hydrolýze látky. V dôsledku tejto reakcie sa získa zmes pozostávajúca z fruktózy a glukózy, ktorá sa nazýva "inertný cukor". Táto zmes sa používa na sladenie rôzne produkty na získanie umelého medu, na výrobu melasy s karamelom a viacsýtnymi alkoholmi.

Výmena sacharózy v tele

Sacharóza v nezmenenej forme nemôže byť plne absorbovaná v našom tele. Jeho trávenie začína o ústna dutina pomocou amylázy, enzýmu, ktorý je zodpovedný za rozklad monosacharidov.

Najprv nastáva hydrolýza. Potom sa dostane do žalúdka, potom do tenkého čreva, kde v skutočnosti začína hlavná fáza trávenia. Enzým sacharáza katalyzuje rozklad nášho disacharidu na glukózu a fruktózu. Ďalej hormón pankreasu inzulín, ktorý je zodpovedný za udržanie normálnej hladiny cukru v krvi, aktivuje špeciálne nosné proteíny.

Tieto proteíny transportujú hydrolyzované monosacharidy do enterocytov (bunky, ktoré tvoria stenu tenkého čreva) uľahčenou difúziou. Rozlišuje sa aj iný typ transportu - aktívny, vďaka ktorému glukóza preniká aj do sliznice čreva v dôsledku rozdielu s koncentráciou sodíkových iónov. Zaujímavé je, že spôsob transportu závisí od množstva glukózy. Ak je ho veľa, tak prevláda mechanizmus uľahčenej difúzie, ak je malý, tak aktívny transport.

Naša hlavná „sladká“ látka sa po vstrebaní do krvi rozdelí na dve časti. Jeden z nich vstupuje do portálnej žily a potom do pečene, kde sa ukladá vo forme glykogénu a druhý je absorbovaný tkanivami iných orgánov. V ich bunkách prebieha s glukózou proces nazývaný „anaeróbna glykolýza“, v dôsledku čoho sa uvoľňujú molekuly kyseliny mliečnej a adenozíntrifosfátu (ATP). ATP je hlavným zdrojom energie pre všetky metabolické a energeticky náročné procesy v tele a kyselina mliečna, keď je jej nadbytok, sa môže hromadiť vo svaloch, čo spôsobuje bolesť.

Najčastejšie sa to pozoruje po posilnení fyzický tréning v dôsledku zvýšenej spotreby glukózy.

Funkcie a normy spotreby sacharózy

Sacharóza je zlúčenina, bez ktorej je existencia ľudského tela nemožná.

Zlúčenina sa zúčastňuje tak reakcií poskytujúcich energiu, ako aj chemickej výmeny.

Sacharóza zabezpečuje normálny priebeh mnohých procesov.

Napríklad:

  • Udržiava normálne krvné bunky;
  • Poskytuje životne dôležitú činnosť a prácu nervových buniek a svalových vlákien;
  • Podieľa sa na ukladaní glykogénu - akéhosi skladu glukózy;
  • Stimuluje mozgovú aktivitu;
  • Zlepšuje pamäť;
  • Poskytuje normálny stav pokožku a vlasy.

So všetkým vyššie uvedeným užitočné vlastnosti, musíte cukor používať správne a v malých množstvách. Prirodzene sa berú do úvahy aj sladené nápoje, limonády, rôzne pečivo, ovocie a bobule, pretože obsahujú aj glukózu.Existujú určité normy na používanie cukru za deň.

Pre deti vo veku od jedného do troch rokov sa neodporúča viac ako 15 gramov glukózy, pre staršie deti do 6 rokov - nie viac ako 25 gramov a pre plnohodnotný organizmus by denná dávka nemala prekročiť 40 gramov. 1 čajová lyžička cukru obsahuje 5 gramov sacharózy, čo zodpovedá 20 kilokalóriám.

Pri nedostatku glukózy v tele (hypoglykémia) sa vyskytujú tieto príznaky:

  1. častá a dlhotrvajúca depresia;
  2. apatické stavy;
  3. zvýšená podráždenosť;
  4. predbežné mdloby a závraty;
  5. bolesti hlavy typu migrény;
  6. človek sa rýchlo unaví;
  7. duševná aktivita je inhibovaná;
  8. je pozorovaná strata vlasov;
  9. vyčerpanie nervových buniek.

Malo by sa pamätať na to, že potreba glukózy nie je vždy rovnaká. Zvyšuje sa pri intenzívnej intelektuálnej práci, pretože na zabezpečenie fungovania nervových buniek je potrebné viac energie, a pri intoxikáciách rôzneho pôvodu, pretože sacharóza je bariérou, ktorá chráni pečeňové bunky s kyselinami sírovými a glukurónovými.

Negatívny účinok sacharózy

Sacharóza, ktorá sa rozkladá na glukózu a fruktózu, tiež vytvára voľné radikály, ktorých pôsobenie bráni ochranným protilátkam vykonávať svoje funkcie.

Nadbytok voľných radikálov znižuje ochranné vlastnosti imunitný systém.

Molekulárne ióny potláčajú imunitný systém, čo zvyšuje náchylnosť na akékoľvek infekcie.

Tu je vzorový zoznam negatívne efekty sacharóza a jej vlastnosti:

  • Porušenie metabolizmu minerálov.
  • Znížená aktivita enzýmov.
  • V organizme klesá množstvo potrebných stopových prvkov a vitamínov, čo môže viesť k rozvoju infarktu myokardu, skleróze, cievnym ochoreniam, trombóze.
  • Zvýšená náchylnosť na infekcie.
  • Dochádza k prekysleniu organizmu a v dôsledku toho vzniká acidóza.
  • Vápnik a horčík sa neabsorbujú v dostatočnom množstve.
  • Zvyšuje sa kyslosť tráviace šťavyčo môže viesť k gastritíde a peptickému vredu.
  • S už existujúce choroby gastrointestinálny trakt a pľúc, môže dôjsť k ich exacerbácii.
  • Zvyšuje sa riziko vzniku obezity, helmintických invázií, hemoroidov, emfyzému (emfyzém je zníženie elastickej kapacity pľúc).
  • U detí sa množstvo adrenalínu zvyšuje.
  • Veľké riziko rozvoja koronárne ochorenie srdca a osteoporózy.
  • Prípady zubného kazu a periodontálneho ochorenia sú veľmi časté.
  • Deti sú letargické a ospalé.
  • Systolický krvný tlak stúpa.
  • Kvôli usadzovaniu soli kyselina močová môže dôjsť k záchvatom dny.
  • Prispieva k rozvoju potravinových alergií.
  • Vyčerpanie práce (Langerhansove ostrovčeky), v dôsledku čoho je produkcia inzulínu narušená a môžu sa vyskytnúť stavy ako porucha glukózovej tolerancie a diabetes mellitus.
  • Toxikóza tehotných žien.
  • V dôsledku zmien v štruktúre kolagénu dochádza k prerazeniu skorých šedivých vlasov.
  • Pokožka, vlasy a nechty strácajú lesk, pevnosť a pružnosť.

Aby ste minimalizovali negatívny vplyv sacharózy na vaše telo, môžete prejsť na používanie sladidiel, ako sú sorbitol, stévia, sacharín, cyklamát, aspartám, manitol.

Najlepšie je používať prírodné sladidlá, ale s mierou, pretože ich nadbytok môže viesť k rozvoju hojnej hnačky.

Kde sa cukor nachádza a ako sa získava?

Sacharóza sa nachádza v potravinách, ako je med, hrozno, sušené slivky, datle, čerešňa, marmeláda, hrozienka, granátové jablko, perník, jablkový marshmallow, figy, mišpuľa, mango, kukurica.

Postup na získanie sacharózy sa uskutočňuje podľa určitej schémy. Získava sa z cukrovej repy. Najprv sa repa očistí a veľmi jemne naseká v špeciálnych strojoch. Výsledná hmota sa rozloží do difúzorov, cez ktoré následne prechádza vriaca voda. Týmto postupom sa z repy odstráni hlavná časť sacharózy. Do výsledného roztoku sa pridá vápenné mlieko (alebo hydroxid vápenatý). Prispieva k vyzrážaniu rôznych nečistôt, alebo skôr sacharátu vápenatého.

Pre jeho úplné a dôkladné vyzrážanie prechádza oxid uhličitý. Nakoniec sa zvyšný roztok prefiltruje a odparí. V dôsledku toho sa uvoľňuje mierne žltkastý cukor, pretože obsahuje farbivá. Aby ste sa ich zbavili, musíte rozpustiť cukor vo vode a nechať ho prejsť Aktívne uhlie. Výsledok sa opäť odparí a získa sa pravý biely cukor, ktorý podlieha ďalšej kryštalizácii.

Kde sa používa sacharóza?

Použitie sacharózy:

  1. Potravinársky priemysel - sacharóza sa používa ako samostatný produkt pre výživu takmer každého človeka, pridáva sa do mnohých jedál, používa sa ako konzervačná látka, na odstránenie umelého medu;
  2. Biochemická aktivita - predovšetkým ako zdroj získavania adenozíntrifosfátu, kyseliny pyrohroznovej a mliečnej v procese anaeróbnej glykolýzy, na fermentáciu (v pivnom priemysle);
  3. Farmakologická výroba - ako jedna zo zložiek pridávaných do mnohých práškov, keď sú nedostatočné, v detských sirupoch, rôzne druhy lieky, prášky, prášky, vitamíny.
  4. Kozmetológia - pre cukrová depilácia(cukorenie);
  5. Výroba chemikálií pre domácnosť;
  6. Lekárska prax - ako jeden z roztokov nahrádzajúcich plazmu, látky, ktoré zmierňujú intoxikáciu a poskytujú parenterálnej výživy(cez sondu) vo veľmi vážnom stave pacientov. Sacharóza sa široko používa, ak sa u pacienta vyvinie

Chemické vlastnosti sacharózy

V roztoku sacharózy nedochádza k otváraniu cyklov, takže nemá vlastnosti aldehydov.

1) Hydrolýza (v kyslom prostredí):

C12H22011 + H20 -> C6H1206 + C6H1206.

sacharóza glukóza fruktóza

2) Sacharóza, ktorá je viacsýtnym alkoholom, dáva modrú farbu roztoku, keď reaguje s Cu(OH)2.

3) Interakcia s hydroxidom vápenatým za vzniku vápenatej sacharózy.

4) Sacharóza nereaguje s amoniakovým roztokom oxidu strieborného, ​​preto sa nazýva neredukujúci disacharid.

Polysacharidy.

Polysacharidy- vysokomolekulárne uhľohydráty, ktoré nie sú podobné cukru, obsahujúce desať až stovky tisíc monosacharidových zvyškov (zvyčajne hexóz) spojených glykozidickými väzbami.

Najdôležitejšie polysacharidy sú škrob a celulóza (vláknina). Sú postavené zo zvyškov glukózy. Všeobecný vzorec týchto polysacharidov je (C 6 H 10 O 5) n. Na tvorbe polysacharidových molekúl sa zvyčajne podieľajú glykozidové (na C 1 -atóme) a alkoholové (na C 4 -atóme) hydroxyly, t.j. vzniká (1–4)-glykozidová väzba.

Z pohľadu všeobecné zásadyštruktúr, možno polysacharidy rozdeliť do dvoch skupín, a to: homopolysacharidy, pozostávajúce z monosacharidových jednotiek len jedného typu, a heteropolysacharidy, ktoré sa vyznačujú prítomnosťou dvoch alebo viacerých typov monomérnych jednotiek.

Z hľadiska funkčného účelu možno polysacharidy rozdeliť aj do dvoch skupín: štrukturálne a rezervné polysacharidy. Dôležitými štrukturálnymi polysacharidmi sú celulóza a chitín (u rastlín a živočíchov, ako aj v hubách) a hlavnými rezervnými polysacharidmi sú glykogén a škrob (u živočíchov, ako aj u húb, resp. rastlín). Tu sa budú brať do úvahy iba homopolysacharidy.

Celulóza (vláknina)- najrozšírenejší štruktúrny polysacharid rastlinného sveta.

Domov komponent rastlinná bunka, je syntetizovaný v rastlinách (až 60 % celulózy v dreve). Celulóza má veľkú mechanickú pevnosť a pôsobí ako podporný materiál pre rastliny. Drevo obsahuje 50-70% celulózy, bavlna je takmer čistá celulóza.

Čistá celulóza je biela vláknitá látka, bez chuti a zápachu, nerozpustná vo vode a iných rozpúšťadlách.

Molekuly celulózy majú lineárnu štruktúru a veľkú molekulovú hmotnosť, pozostávajú iba z nerozvetvených molekúl vo forme filamentov, pretože tvar zvyškov β-glukózy vylučuje spiralizáciu Celulóza pozostáva z vláknitých molekúl, ktoré sú pospájané do zväzkov vodíkovými väzbami hydroxylových skupín v rámci reťazca, ako aj medzi susednými reťazcami. Práve toto reťazové balenie poskytuje vysokú mechanickú pevnosť, obsah vlákien, nerozpustnosť vo vode a chemickú inertnosť, vďaka čomu je celulóza ideálnym materiálom na stavbu bunkových stien.

Celulóza pozostáva z α,D-glukopyranózových zvyškov v ich β-pyranózovej forme, t.j. v molekule celulózy sú monomérne jednotky β-glukopyranózy navzájom lineárne spojené β-1,4-glukozidovými väzbami:

Pri čiastočnej hydrolýze celulózy vzniká disacharid celobióza a pri úplnej hydrolýze D-glukóza. Molekulová hmotnosť celulózy je 1 000 000 – 2 000 000. Vláknina nie je trávená enzýmami gastrointestinálneho traktu, pretože súbor týchto enzýmov ľudského gastrointestinálneho traktu neobsahuje β-glukozidázu. Je však známe, že prítomnosť optimálneho množstva vlákniny v potravinách prispieva k tvorbe výkalov. Pri úplnom vylúčení vlákniny z potravy je narušená tvorba fekálnych hmôt.

škrob- polymér rovnakého zloženia ako celulóza, ale s elementárnou väzbou, ktorým je zvyšok α-glukózy:

Molekuly škrobu sú stočené, väčšina molekúl je rozvetvená. Molekulová hmotnosť škrobu je menšia ako molekulová hmotnosť celulózy.

Škrob je amorfná látka, biely prášok pozostávajúci z malých zŕn, nerozpustný v studená voda ale čiastočne rozpustný v horúčave.

Škrob je zmes dvoch homopolysacharidov: lineárneho - amylózy a rozvetveného - amylopektínu, ktorého všeobecný vzorec je (C 6 H 10 O 5) n.

Pri spracovaní škrobu teplá voda je možné izolovať dve frakcie: frakciu rozpustnú v teplá voda a pozostáva z polysacharidu amylózy a frakcie, ktorá napučiava iba v teplej vode za vzniku pasty a pozostáva z polysacharidu amylopektínu.

Amylóza má lineárnu štruktúru, zvyšky α, D-glukopyranózy sú spojené (1–4)-glykozidovými väzbami. Elementárna bunka amylózy (a škrobu všeobecne) je reprezentovaná nasledovne:

Molekula amylopektínu je postavená podobným spôsobom, ale má vetvy v reťazci, čo vytvára priestorovú štruktúru. V bodoch vetvenia sú monosacharidové zvyšky spojené (1–6)-glykozidovými väzbami. Medzi bodmi vetvenia je zvyčajne 20-25 zvyškov glukózy.

(amylopektín)

Obsah amylózy v škrobe je spravidla 10-30%, amylopektín - 70-90%. Škrobové polysacharidy sú tvorené z glukózových zvyškov spojených v amylóze a v lineárnych reťazcoch amylopektínu a-1,4-glukozidovými väzbami a v bodoch vetvenia amylopektínu medzireťazcovými a-1,6-glukozidovými väzbami.

V molekule amylózy je v priemere naviazaných asi 1000 glukózových zvyškov, jednotlivé lineárne úseky molekuly amylopektínu pozostávajú z 20-30 takýchto jednotiek.

Vo vode amylóza neposkytuje skutočný roztok. Amylózový reťazec vo vode tvorí hydratované micely. V roztoku, keď sa pridá jód, sa zafarbí amylóza Modrá farba. Amylopektín tiež poskytuje micelárne roztoky, ale tvar miciel je trochu odlišný. Polysacharid amylopektín sa jódom farbí do červenofialova.

Škrob má molekulovú hmotnosť 106-107. Pri čiastočnej kyslej hydrolýze škrobu vznikajú polysacharidy nižšieho stupňa polymerizácie - dextríny, pri úplnej hydrolýze - glukóza. Škrob je pre človeka najdôležitejším uhľohydrátom v strave. Škrob sa tvorí v rastlinách počas fotosyntézy a ukladá sa ako „rezervný“ sacharid v koreňoch, hľuzách a semenách. Napríklad zrná ryže, pšenice, raže a iných obilnín obsahujú 60-80% škrobu, zemiakové hľuzy - 15-20%. Príbuznú úlohu vo svete zvierat zohráva polysacharid glykogén, ktorý sa „ukladá“ najmä v pečeni.

Glykogén- hlavný rezervný polysacharid vyšších živočíchov a ľudí, vytvorený zo zvyškov α-D-glukózy. Empirický vzorec glykogénu, ako je škrob (C6H10O5) n. Glykogén sa nachádza takmer vo všetkých orgánoch a tkanivách zvierat a ľudí; najväčší počet nachádza sa v pečeni a svaloch. Molekulová hmotnosť glykogénu je 107 -109 a viac. Jeho molekula je vytvorená z rozvetvených polyglukozidových reťazcov, v ktorých sú glukózové zvyšky spojené α-1,4-glukozidovými väzbami. V bodoch vetvenia sú α-1,6-glukozidové väzby. Glykogén má podobnú štruktúru ako amylopektín.

V molekule glykogénu sa rozlišujú vnútorné vetvy - úseky polyglukozidových reťazcov medzi bodmi vetvenia a vonkajšie vetvy - úseky od periférnej vetvy po neredukujúci koniec reťazca. Počas hydrolýzy sa glykogén, podobne ako škrob, rozkladá, pričom vznikajú najskôr dextríny, potom maltóza a nakoniec glukóza.

Chitin- štruktúrny polysacharid nižších rastlín, najmä húb, ako aj bezstavovcov (hlavne článkonožcov). Chitín pozostáva z 2-acetamido-2-deoxy-D-glukózových zvyškov spojených β-1,4-glukozidovými väzbami.

Otázka 1. Sacharóza. Jeho štruktúra, vlastnosti, výroba a použitie.

Odpoveď. Experimentálne bolo dokázané, že molekulárna forma sacharózy

- C12H22011. Molekula obsahuje hydroxylové skupiny a pozostáva zo vzájomne prepojených zvyškov molekúl glukózy a fruktózy.

Fyzikálne vlastnosti

Čistá sacharóza je bezfarebná kryštalická látka sladkej chuti, dobre rozpustná vo vode.

Chemické vlastnosti:

1. Podlieha hydrolýze:

C12H22O11 + H2O C6H1206 + C6H12O6

2. Sacharóza je neredukujúci cukor. Nevytvára reakciu „strieborného zrkadla“ a interaguje s hydroxidom meďnatým vo forme viacsýtneho alkoholu bez redukcie Cu (II) na Cu (I).

Byť v prírode

Sacharóza je súčasťou šťavy z cukrovej repy (16-20%) a cukrovej trstiny (14-26%). V malom množstve sa nachádza spolu s glukózou v plodoch a listoch mnohých zelených rastlín.

Potvrdenie:

1. Cukrová repa alebo cukrová trstina sa zmení na jemné hobliny a umiestni sa do difúzorov, cez ktoré prechádza horúca voda.

2. Výsledný roztok sa spracuje vápenným mliekom, vytvorí sa rozpustný vápenatý sacharát alkoholátov.

3. Na rozklad vápenatej sacharózy a neutralizáciu prebytočného hydroxidu vápenatého sa oxid uhoľnatý (IV) vedie cez roztok:

C12H22O11CaO2H2 + CO2 = C12H22011 + CaC03 + 2H20

4. Roztok získaný po vyzrážaní uhličitanu vápenatého sa prefiltruje a potom odparí vo vákuovom prístroji a kryštály cukru sa oddelia odstredením.

5. Izolovaný kryštálový cukor má zvyčajne žltkastú farbu, pretože obsahuje farbivo. Na ich oddelenie sa sacharóza rozpustí vo vode a nechá sa prejsť cez aktívne uhlie.

Aplikácia:

Sacharóza sa používa hlavne ako potravinársky výrobok a v cukrárenskom priemysle. Hydrolýzou sa z nej získava umelý med.

Otázka 2. Vlastnosti umiestnenia elektrónov v atómoch prvkov malých a veľkých periód. Stavy elektrónov v atómoch.

Odpoveď. Atóm je chemicky nedeliteľná, elektricky neutrálna častica hmoty. Atóm pozostáva z jadra a elektrónov pohybujúcich sa po určitých dráhach okolo neho. Atómový orbitál je oblasť priestoru okolo jadra, v ktorej sa s najväčšou pravdepodobnosťou nachádza elektrón. Orbitály sa tiež nazývajú elektrónové oblaky. Každý orbitál zodpovedá určitej energii, ako aj tvaru a veľkosti elektrónového oblaku. Skupina orbitálov, pre ktoré sú energetické hodnoty blízke, je priradená k rovnakej energetickej úrovni. Energetická hladina nemôže obsahovať viac ako 2n 2 elektrónov, kde n je číslo hladiny.

Typy elektrónových oblakov: sférické - s-elektróny, jeden orbitál na každej energetickej úrovni; činkový tvar - p-elektróny, tri orbitály p x, p y, p z; v podobe pripomínajúcej dve skrížené činky, - d-elektróny, päť orbitálov d xy, d xz, d yz, d 2 z, d 2 x - d 2 y.

Rozloženie elektrónov na energetických úrovniach odráža elektronickú konfiguráciu prvku.

Pravidlá pre plnenie energetických hladín elektrónmi a

podúrovne.

1. Napĺňanie každej úrovne začína s-elektrónmi, potom sú p-, d- a f-energetické hladiny naplnené elektrónmi.

2. Počet elektrónov v atóme sa rovná jeho poradovému číslu.

3. Počet energetických hladín zodpovedá číslu periódy, v ktorej sa prvok nachádza.

4. Maximálny počet elektrónov v energetickej hladine je určený vzorcom

Kde n je číslo úrovne.

5. Celkový počet elektróny v atómových orbitáloch rovnakej energetickej hladiny.

Napríklad hliník, jadrový náboj je +13

Rozdelenie elektrónov podľa energetických hladín - 2,8,3.

Elektronická konfigurácia

13 Al:1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 .

V atómoch niektorých prvkov sa pozoruje fenomén sklzu elektrónov.

Napríklad v chróme preskakujú elektróny z podúrovne 4 s do podúrovne 3d:

24 Kr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3d 5 3d 5 4s 1 .

Elektrón sa pohybuje z podúrovne 4s do 3d, pretože konfigurácie 3d 5 a 3d 10 sú energeticky výhodnejšie. Elektrón zaberá polohu, v ktorej je jeho energia minimálna.

Energia f-podhladina je vyplnená elektrónmi v prvku 57La -71 Lu.

Otázka 3. Poznať látky KOH, HNO 3, K 2 CO 3.

odpoveď: KOH + fenolftalén → karmínová farba roztoku;

NHO 3 + lakmus → červená farba roztoku,

K2CO3 + H2SO4 \u003d K2S04 + H20 + CO2

Lístok číslo 20

Otázka 1 . Genetická príbuznosť organických zlúčenín rôznych tried.

odpoveď: Schéma reťazca chemických premien:

C 2 H 2 → C 2 H 4 → C 2 H 6 → C 2 H 5 Cl → C 2 H 5 OH → CH 3 CHO → CH 3 COOH

C 6 H 6 C 2 H 5 OH CH 2 \u003d CH-CH \u003d CH 2 CH 3 COOC 2 H 5

C6H5CI CH30-C2H5C4H10

C2H2 + H2 \u003d C2H4,

alkínalkén

C2H4 + H2 \u003d C2H6,

alkén alkán

C2H6 + Cl2 \u003d C2H5Cl + HCl,

C2H5Cl + NaOH \u003d C2H5OH + NaCl,

chlóralkánový alkohol

C2H5OH + 1/202 CH3CHO + H20,

alkohol aldehyd

CH3CHO + 2Cu(OH)2 = CH3COOH + 2CuOH + H20,

C2H4 + H20 C2H5OH,

alkénový alkohol

C2H5OH + CH3OH \u003d CH30-C2H5 + H20,

alkohol alkohol éter

3C2H2C6H6,

alkínovej aréne

C6H6 + Cl2 \u003d C6H5Cl + HCl,

C6H5Cl + NaOH \u003d C6H5OH + NaCl,

C6H5OH + 3Br2 \u003d C6H2Br3OH + 3HBr;

2С 2 H 5 OH \u003d CH 2 \u003d CH-CH \u003d CH2 + 2H20 + H2,

diénalkohol

CH 2 \u003d CH-CH \u003d CH2 + 2H2 \u003d C4H 10.

dién alkán

Alkány sú uhľovodíky s všeobecný vzorec S n H 2 n +2, ktoré neviažu vodík a iné prvky.

Alkény sú uhľovodíky so všeobecným vzorcom C n H 2 n, v molekulách ktorých je medzi atómami uhlíka jedna dvojitá väzba.

Diénové uhľovodíky zahŕňajú organické zlúčeniny so všeobecným vzorcom C n H 2 n -2, v molekulách ktorých sú dve dvojité väzby.

Uhľovodíky so všeobecným vzorcom C n H 2 n -2, v molekulách ktorých je jedna trojitá väzba, patria do acetylénovej série a nazývajú sa alkíny.

Zlúčeniny uhlíka s vodíkom, v molekulách ktorých je benzénový kruh, sú klasifikované ako aromatické uhľovodíky.

Alkoholy sú uhľovodíkové deriváty, v ktorých je jeden alebo viac atómov vodíka nahradených hydroxylovými skupinami.

Medzi fenoly patria deriváty aromatických uhľovodíkov, v molekulách ktorých sú hydroxylové skupiny naviazané na benzénový kruh.

Aldehydy- organickej hmoty obsahujúci funkčnú skupinu - CHO (aldehydová skupina).

Karboxylové kyseliny sú organické látky, ktorých molekuly obsahujú jednu alebo viac karboxylových skupín spojených s uhľovodíkovým radikálom alebo atómom vodíka.

Estery zahŕňajú organické látky, ktoré vznikajú pri reakciách kyselín s alkoholmi a obsahujú skupinu atómov C (O) -O -C.

Otázka 2. Typy kryštálových mriežok. Charakterizácia látok s rôzne druhy kryštálové mriežky.

Odpoveď. Kryštálová mriežka je priestorová, usporiadaná vzájomným usporiadaním častíc hmoty, ktorá má jednoznačný, rozpoznateľný motív.

V závislosti od typu častíc nachádzajúcich sa v miestach mriežky existujú: iónové (IR), atómové (AKR), molekulové (MKR), kovové (Met. CR), kryštálové mriežky.

MKR - v uzloch je molekula. Príklady: ľad, sírovodík, amoniak, kyslík, dusík v pevnom stave. Sily pôsobiace medzi molekulami sú relatívne slabé, takže látky majú nízku tvrdosť, nízke teploty var a topenie, slabá rozpustnosť vo vode. Za normálnych podmienok sú to plyny alebo kvapaliny (dusík, peroxid vodíka, tuhý CO 2). Látky s MCR sú dielektriká.

ACR - atómy v uzloch. Príklady: bór, uhlík (diamant), kremík, germánium. Atómy sú spojené silnými kovalentnými väzbami, preto sa látky vyznačujú o vysoké teploty varom a tavením, vysokou pevnosťou a tvrdosťou. Väčšina týchto látok je nerozpustná vo vode.

IFR - na miestach katiónov a aniónov. Príklady: NaCl, KF, LiBr. Tento typ mriežky je prítomný v zlúčeninách s iónový typ väzby (kov-nekov). Látky sú žiaruvzdorné, málo prchavé, relatívne pevné, dobré vodiče elektrický prúd, sú vysoko rozpustné vo vode.

Met. CR je mriežka látok pozostávajúca iba z atómov kovov. Príklady: Na, K, Al, Zn, Pb atď. Agregát je pevný, nerozpustný vo vode. Okrem alkalických kovov a kovov alkalických zemín, vodiče elektrického prúdu, teploty varu a topenia sa pohybujú od stredných po veľmi vysoké.

Otázka 3. Úloha. Na spálenie 70 g síry bolo odobratých 30 litrov kyslíka. Určte objem a množstvo látky, ktorá tvorí oxid siričitý.

Dané: Nájsť:

m(S) = 70 d, V(S02) = ?

V (O 2) \u003d 30 l. v(SO2) = ?


Riešenie:

m=70 G V= 30 l x l

S + O2 \u003d SO2.

v: 1 mol 1 mol 1 mol

M: 32 g/mol -- --

V: -- 22,4L 22,4L

V(02) teor. \u003d 70 * 22,4 / 32 \u003d 49 l (O 2 je nedostatok, výpočet na to).

Pretože V (SO 2) \u003d V (O 2), potom V (SO 2) \u003d 30 l.

v (SO 2) \u003d 30 / 22,4 \u003d 1,34 mol.

Odpoveď. V (SO 2) \u003d 30 l, v \u003d 1,34 mol.

1. Ide o bezfarebné kryštály sladkej chuti, dobre rozpustné vo vode.

2. Teplota topenia sacharózy je 160 °C.

3. Keď roztavená sacharóza stuhne, vznikne amorfná priehľadná hmota – karamel.

4. Obsiahnuté v mnohých rastlinách: brezová šťava, javor, mrkva, melóny, ako aj cukrová repa a cukrová trstina.

Štruktúra a Chemické vlastnosti.

1. Molekulový vzorec sacharózy je C12H22O11.

2. Sacharóza má zložitejšiu štruktúru ako glukóza.

3. Prítomnosť hydroxylových skupín v molekule sacharózy sa ľahko potvrdí reakciou s hydroxidmi kovov.

Ak sa k hydroxidu meďnatému pridá roztok sacharózy, vytvorí sa svetlomodrý roztok medenej sacharózy.

4. V sacharóze nie je žiadna aldehydová skupina: pri zahrievaní s roztokom amoniaku oxidu strieborného (I) nedáva „strieborné zrkadlo“, po zahriatí s hydroxidom meďnatým (II) nevytvára červenú meď (I ) oxid.

5. Sacharóza, na rozdiel od glukózy, nie je aldehyd.

6. Sacharóza je najdôležitejší z disacharidov.

7. Získava sa z cukrovej repy (obsahuje až 28 % sacharózy zo sušiny) alebo z cukrovej trstiny.

Reakcia sacharózy s vodou.

Ak uvaríte roztok sacharózy s niekoľkými kvapkami kyseliny chlorovodíkovej alebo sírovej a kyselinu zneutralizujete zásadou a potom roztok zohrejete s hydroxidom meďnatým, vytvorí sa červená zrazenina.

Pri varení roztoku sacharózy sa objavujú molekuly s aldehydovými skupinami, ktoré redukujú hydroxid meďnatý (II) na oxid meďnatý. Táto reakcia ukazuje, že sacharóza podlieha hydrolýze za katalytického pôsobenia kyseliny, čo vedie k tvorbe glukózy a fruktózy:

C12H22011 + H20 -> C6H1206 + C6H1206.

6. Molekula sacharózy pozostáva zo zvyškov glukózy a fruktózy, ktoré sú navzájom spojené.

Medzi izomérmi sacharózy s molekulovým vzorcom C12H22011 je možné rozlíšiť maltózu a laktózu.

Vlastnosti maltózy:

1) maltóza sa získava zo škrobu pôsobením sladu;

2) nazýva sa aj sladový cukor;

3) po hydrolýze tvorí glukózu:

C12H22011 (maltóza) + H20 -> 2C6H1206 (glukóza).

Vlastnosti laktózy: 1) laktóza (mliečny cukor) sa nachádza v mlieku; 2) má vysokú nutričnú hodnotu; 3) po hydrolýze sa laktóza rozkladá na glukózu a galaktózu, izomér glukózy a fruktózy, čo je dôležitá vlastnosť.

66. Škrob a jeho štruktúra

Fyzikálne vlastnosti a prítomnosť v prírode.

1. Škrob je biely prášok, nerozpustný vo vode.

2. V horúcej vode napučí a vytvorí koloidný roztok - pastu.

3. Škrob, ktorý je produktom asimilácie oxidu uhoľnatého (IV) zelenými (obsahujúcimi chlorofyl) rastlinnými bunkami, je vo svete rastlín bežný.

4. Zemiakové hľuzy obsahujú asi 20% škrobu, pšeničné a kukuričné ​​zrná - asi 70%, ryža - asi 80%.

5. Škrob je pre človeka jednou z najdôležitejších živín.

Štruktúra škrobu.

1. Škrob (C 6 H 10 O 5) n je prírodný polymér.

2. Vzniká ako výsledok fotosyntetickej činnosti rastlín pri pohlcovaní energie slnečného žiarenia.

3. Najprv sa glukóza syntetizuje z oxidu uhličitého a vody v dôsledku množstva procesov, ktoré v všeobecný pohľad možno vyjadriť rovnicou: 6CO2 + 6H20 \u003d C6H1206 + 6O2.

5. Škrobové makromolekuly nie sú rovnakej veľkosti: a) obsahujú rôzny počet jednotiek C 6 H 10 O 5 - od niekoľkých stoviek po niekoľko tisíc, pričom ich molekulová hmotnosť nie je rovnaká; b) líšia sa aj štruktúrou: popri lineárnych molekulách s molekulovou hmotnosťou niekoľko stotisíc existujú aj rozvetvené molekuly s molekulovou hmotnosťou niekoľko miliónov.

Chemické vlastnosti škrobu.

1. Jednou z vlastností škrobu je schopnosť dať modrú farbu pri interakcii s jódom. Túto farbu je možné ľahko pozorovať, ak na krajec zemiaka alebo krajec bieleho chleba položíte kvapku roztoku jódu a škrobovú pastu zahrejete s hydroxidom meďnatým (II), tvorba oxidu meďnatého (I) bude viditeľná.

2. Ak škrobovú pastu povaríte s malým množstvom kyseliny sírovej, zneutralizujte roztok a zreagujte s hydroxidom meďnatým, vznikne charakteristická zrazenina oxidu meďnatého. To znamená, že pri zahrievaní s vodou v prítomnosti kyseliny škrob podlieha hydrolýze a vzniká látka, ktorá redukuje hydroxid meďnatý na oxid meďnatý.

3. Proces štiepenia makromolekúl škrobu vodou je postupný. Najprv vznikajú medziprodukty s nižšou molekulovou hmotnosťou ako škrob - dextríny, potom izomér sacharózy - maltóza, finálny produkt hydrolýzou je glukóza.

4. Reakciu premeny škrobu na glukózu za katalytického pôsobenia kyseliny sírovej objavil v roku 1811 ruský vedec K. Kirchhoff. Metóda, ktorú vyvinul na získanie glukózy, sa používa dodnes.

5. Makromolekuly škrobu pozostávajú zo zvyškov molekúl cyklickej L-glukózy.

Sacharóza prospieva a škodí. Napriek prevalencii sacharózy ( obchodné meno cukor), postoj k nemu v spoločnosti nemožno nazvať jednoznačným. Na jednej strane má veľký význam pre potravinársky a chemický priemysel. Na druhej strane sa dnes ozývajú čoraz hlasnejšie hlasy odporcov cukru, ktorí sú presvedčení, že táto látka nie je škodlivejšia ako cukor.tabak a alkohol. Nazývajú ho imunosupresívom, príčinou obezity, infarktov, mozgových príhod. Lekári sú vo svojich vyhláseniach zdržanlivejší, ale neodporúčajú zneužívať tento produkt. Chcete vedieť ovýhody a poškodenie sacharózy? Potom si prečítajte náš článok až do konca. Podrobne povieme o hlavných vlastnostiach tohto uhľohydrátu, zavolámeoblasti použitia látky.

Čo je sacharóza

Sacharóza je disacharid organická zlúčenina, tvorené zvyškami dvoch monosacharidov: glukózy a fruktózy. Vo svojej najčistejšej podobe je sacharóza biely prášok sladkej chuti s teplotou topenia 185 stupňov. Dodávame, že tak sa volá rýchly sacharid, ktorý sa rozkladá na tráviaci trakt. Vo veľkom množstve sa nachádza v šťave a plodoch niektorých rastlín: cukrovej trstiny (18-20%), cukrovej repy (20-23%). Sacharóza sa však našla aj v šťave z javora, brezy, mrkvy a melónu.

Telo cicavcov, vrátane ľudí, nemôže absorbovať sacharózu v jej čistej forme. Preto najskôr nastáva jeho hydrolýza – chemická reakcia interakcie látky s vodou, pri ktorej pomocou enzýmu sacharáza vzniká glukóza a fruktóza. Tento proces začína v ústnej dutine – pomocou slín a končí v tenké črevo. Látky získané pri tejto reakcii sa môžu ľahko vstrebať do krvi.

V tejto súvislosti je potrebné spomenúť aj taký koncept ako Glykemický index označujúci rýchlosť absorpcie uhľohydrátov. Čím je vyššia, tým rýchlejšie stúpa hladina glukózy v krvi, pankreas rýchlejšie uvoľňuje inzulín a bunky dostávajú energiu. Spravidla sa v tomto prípade berie 100 %. Ukazuje sa, že glykemický index sacharózy je iba 58%.

História cukru

Ukazuje sa, história cukru celkom zábavné. India je považovaná za jeho vlasť. Historické kroniky spomínajú rok 510 pred Kristom, keď sa vojaci perzského kráľa Dareia dozvedeli o trstine, ktorá rástla na brehoch indických riek. Miestni obyvatelia používali šťavu z tejto rastliny ako pochúťku. Neskôr arabskí obchodníci priniesli tento produkt do Egypta. Ako prví sa s najväčšou pravdepodobnosťou naučili odparovať kryštály – sacharózu – z trstinovej šťavy Indiáni. V každom prípade je známe, že v 6. storočí už bola táto prax v údolí Indu bežná. Aj Číňania poznali cukor už v staroveku.

Arabskí obchodníci priviezli cukor do Egypta, ktorý bol provinciou Rímskej ríše. Táto pochúťka sa teda prvýkrát dostala do Európy, najmä na Sicíliu a do Španielska. Predtým v Európe bol cukor veľmi drahý a používal sa ako liek. Dlho bol nedostatok a bol dostupný len pre šľachtu. Napríklad anglickému kráľovi Henrichovi III., ktorý žil v 13. storočí, sa sotva podarilo zohnať malé množstvo cukru na hostinu. S rozvojom plavby a rozvojom Nového sveta sa v Santo Domingu (Haiti) začali stavať cukrovary a postupne sa do Európy začal dostávať koloniálny cukor v celých karavanách.

Keď v roku 1747 Andreas Margraf navrhol, že by sa ako surovina na výrobu produktu mohla použiť cukrová repa, jeho nedostatok bol pokrytý. Ale cukor vstúpil do našej stravy nie tak dávno. Ešte v 18. storočí ho ruskí roľníci prakticky nejedli. História cukru v Rusku začala neskôr, keď v roku 1809 bol založený prvý cukrovar u nás.

Použitie cukru pri výrobe

Ak hovoríte o použitie cukru pri výrobe je potrebné identifikovať tri hlavné oblasti. Po prvé, nazvime to potravinársky priemysel – cukor je stále nepostrádateľným atribútom jedálenského stola väčšiny ľudí. Spolu s tým sa sacharóza používa ako konzervačná látka, ktorá sa pridáva do niektorých alkoholické nápoje, omáčky.

Po druhé, tento jednoduchý uhľohydrát sa používa v chemickom priemysle ako substrát na výrobu butanolu, etanolu, glycerínu a ďalších látok.

Ďalšou dôležitou oblasťou použitia sacharózy je liečivá, kde sa používa na prípravu rôznych sirupov a lektvarov. Je tiež nevyhnutný pre uvoľňovanie mnohých liekov, pretože je dobrým konzervačným prostriedkom.

Výhody cukru pre telo

Aj keď sú útoky na túto látku zo strany odborníkov na výživu čoraz bežnejšie, treba zvážiť jej pôsobenie ako celok. Domov zdravotné prínosy cukru je prísun sacharidov. Ich doplnenie je jednoduché – stačí piť sladký čaj alebo kávu. Pravdaže, sacharóza sa aj tak vstrebáva vo forme monosacharidov (glukóza a fruktóza).

Okrem toho dochádza k spracovaniu sacharózy v tele s uvoľňovaním adenozíntrifosfátu (ATP). Práve ona je hlavným zdrojom energie pre väčšinu biochemických procesov v tele. ATP podporuje aj funkciu svalového a nervového tkaniva a je tiež nevyhnutný pre tvorbu glykogén, komplexný sacharid, ktorý si telo ukladá v prípade stresu a veľkej záťaže.

Dodajme, aká je vlastnosť tejto látky ako rýchla absorpcia používané pri liečbe pacientov cukrovka 2. typ.

Hlavné poškodenie sacharózy

Je potrebné povedať, že proces hydrolýzy je sprevádzaný tvorbou voľných radikálov, ktoré zasahujú do imunitného systému. Škody spôsobené sacharózou je, že tento disacharid blokuje pôsobenie protilátok, čím zníženie odolnosti imunitného systému.Ďalšou dôležitou vlastnosťou látky je schopnosť rýchlo sa premeniť na tuk. Preto tí, ktorí sa snažia schudnúť, by mali znížiť príjem cukru a je lepšie ho nahradiť glukózou.

Tiež podľa amerických štúdií sacharóza zhoršuje videnie, prispieva k rozvoju alkoholizmu a zvyšuje riziko vzniku rakoviny prsníka, vaječníkov a čriev.

Denné množstvo cukru.
nadbytok sacharózy.

Zaujímalo by ma, koľko môžete jesť sladkosti denne bez strachu, že dostanete nebezpečnú chorobu? Verí sa tomu denné množstvo cukru- 50 gramov (dve polievkové lyžice). Zároveň dnes bežný obyvateľ megacities spotrebuje štyri až päťkrát viac, ako je stanovená norma. Zistite, čo sa stane, ak telo nadbytok sacharózy ? V prvom rade je potrebné poznamenať nasledujúce dôsledky:

  • zvyšuje sa riziko vzniku kardiovaskulárnych ochorení;
  • stav črevnej mikroflóry sa zhoršuje;
  • dochádza k zvýšeniu hnilobných procesov;
  • plynatosť;
  • zhoršenie metabolizmu tukov a cholesterolu;
  • vzniká kaz;
  • pečeň je ovplyvnená;
  • znížená funkcia pankreasu.

Dodajme to prebytok obsah v potravinách sacharóza vedie k zvýšeniu celkového kalorického príjmu. Opierajúc sa o koláče môžete ľahko pribrať, čo sa následne prejaví na vašej fyzickej kondícii.

Čo hovoria odborníci na výživu o cukre

Moderné odborníci na výživu o cukreďaleko od lepší názor považovať to za škodlivé pre telo. Najhorlivejší odporcovia nazývajú tento známy produkt „biela smrť“. Prečo sa to deje? Faktom je, že za posledných 20-30 rokov číslo tučných ľudí v západné krajiny prudko vzrástol. Ak v 70. rokoch americkí lekári tvrdili, že hlavnou príčinou „epidémie plnosti“ boli produkty obsahujúce živočíšne tuky, teraz sa situácia zmenila. Početné experimenty potvrdzujú, že sacharóza je nebezpečnejšia.

Pred niekoľkými rokmi v vedecký časopis Príroda zverejnila článok s hlasným názvom „Toxická pravda o cukre“. Jedným z autorov tejto publikácie je americký profesor Robert Lustig. Vedec ubezpečuje, že je to cukor, ktorý je zodpovedný za masovú obezitu obyvateľov Spojených štátov, predovšetkým tú, ktorá sa nachádza v potravinách.

Ukazuje sa, že používame veľa latentného cukru, ktorý sa pridáva na zlepšenie chuti do mäsa, mliečnych a pekárenských výrobkov, konzerv. Okrem toho jednoduché sacharidy Dnes sú hojne súčasťou obľúbených produktov, ktoré sa považujú za „zdravé“: jogurty a cereálie. Sladká chuť stimuluje jedenie aj vtedy, keď nie sme hladní.

Ďalším odporcom používania sacharózy je texaský kardiológ Heinrich Tuckmeier. Domnieva sa, že v dôsledku nárastu množstva sladkostí v našej strave pribúda pacientov s kardiovaskulárnymi poruchami. Po sérii experimentov objavil látku - glukózu-6-fosfát, ktorá inhibuje prácu myokardu.

Čo ak naozaj chcete niečo sladké? odborníci na výživu odporúčame používať náhrady cukru: steviozid, sorbitol, xylitol. Ale aspartám je lepšie nekupovať, keďže je dokázané, že pri rozklade vytvára v tele toxíny.

Cukor v športe:
liek na výdrž

Napriek tomu, že cukor získal zlú povesť, možno tvrdiť, že tento produkt je užitočný pre športovcov. Nedávno boli údaje zo štúdie publikované v poprednom medzinárodnom časopise „American Journal of Physiology – Endocrinology & Metabolism“ Lekárska univerzita Baťa. Vedci analyzovali účinky rýchlych sacharidov (sacharózy a glukózy) vo forme nápojov na výkon cyklistov. Experiment zahŕňal niekoľko športovcov, ktorí sa zúčastnili pretekov na dlhé trate. V dôsledku toho sa ukázalo, že použitie cukor v športe pomáha bojovať proti únave. Tvrdia, že takto dokážete optimálne obnoviť hladinu glykogénu. Okrem toho nápoj obsahujúci iba glukózu spôsobuje črevné nepohodlie, takže je lepšie použiť zmes rýchlych sacharidov.

Keď už hovoríme o iných silných produkty na výdrž môžu byť povolaní športovci potravinový doplnok"Leveton Forte", obsahujúci všetky látky potrebné pre aktívny tréning: aminokyseliny, stopové prvky. Zahrnuté v prípravku obsahuje jednoduché sacharidy: sacharózu, glukózu, fruktózu.

Vzhľadom na vlastnosti a oblasti použitia látky, môžeme povedať, že sacharóza zostáva dôležitým produktom pre potravinársky priemysel, farmáciu a šport. Ale vyhnúť sa nebezpečných chorôb, je potrebné dodržiavať denný príspevok jeho spotreba.