Sacharoza. Jego budowa, właściwości chemiczne, związek z hydrolizą

Sacharoza C12H22O11, czyli cukier buraczany, cukier trzcinowy, w życiu codziennym to po prostu cukier – disacharyd składający się z dwóch monosacharydów – α-glukozy i β-fruktozy.

Sacharoza jest bardzo powszechnym w przyrodzie disacharydem, występuje w wielu owocach, owocach i jagodach. Zawartość sacharozy jest szczególnie wysoka w burakach cukrowych i trzcinie cukrowej, które są wykorzystywane do przemysłowej produkcji cukru jadalnego.

Bezbarwne kryształy jednoskośne. Gdy stopiona sacharoza zestala się, powstaje bezpostaciowa przezroczysta masa - karmel.

Masa cząsteczkowa 342,3 a.m.u.

Smak jest słodkawy. Rozpuszczalność (gramy na 100 gramów): w wodzie 179 (0°C) i 487 (100°C), w etanolu 0,9 (20°C). Słabo rozpuszczalny w metanolu. Nierozpuszczalny w eterze dietylowym

Gęstość 1,5879 g/cm3

Po schłodzeniu ciekłym powietrzem, po oświetleniu jasnym światłem, kryształy sacharozy fosforyzują

Nie wykazuje właściwości redukujących - nie reaguje z odczynnikiem Tollensa i odczynnikiem Fehlinga.

Spośród izomerów sacharozy o wzorze cząsteczkowym C12H22O11 można wyróżnić maltozę i laktozę

Jeśli zagotujesz roztwór sacharozy z kilkoma kroplami kwasu solnego lub siarkowego i zobojętnisz kwas alkaliami, a następnie podgrzejesz roztwór, pojawią się cząsteczki z grupami aldehydowymi, które redukują wodorotlenek miedzi(II) do tlenku miedzi(I). Ta reakcja pokazuje, że sacharoza ulega hydrolizie pod katalitycznym działaniem kwasu, w wyniku czego powstaje glukoza i fruktoza:

С12Н22О11 + Н2О → С6Н12O6 + С6Н12O6

Źródła naturalne i antropogeniczne

Zawarte w trzcinie cukrowej, buraku cukrowym (do 28% suchej masy), sokach roślinnych i owocach (np. brzoza, klon, melon i marchew). Pochodzenie sacharozy - z buraków lub trzciny cukrowej - określa stosunek zawartości stabilnych izotopów węgla 12C i 13C. Burak cukrowy ma mechanizm wychwytu dwutlenku węgla C3 (poprzez kwas fosfoglicerynowy) i preferencyjnie absorbuje izotop 12C; Trzcina cukrowa ma mechanizm C4 do pochłaniania dwutlenku węgla (poprzez kwas szczawiooctowy) i preferencyjnie absorbuje izotop 13C.

1. Jest to bezbarwne kryształy o słodkim smaku, dobrze rozpuszczalne w wodzie.

2. Temperatura topnienia sacharozy wynosi 160°C.

3. Gdy stopiona sacharoza zestala się, powstaje bezpostaciowa przezroczysta masa - karmel.

4. Zawarte w wielu roślinach: sok brzozowy, klon, marchew, melony, a także burak cukrowy i trzcina cukrowa.

Struktura i właściwości chemiczne.

1. Wzór cząsteczkowy sacharozy to C 12 H 22 O 11.

2. Sacharoza ma bardziej złożoną strukturę niż glukoza.

3. Obecność grup hydroksylowych w cząsteczce sacharozy łatwo potwierdza reakcja z wodorotlenkami metali.

Jeśli roztwór sacharozy zostanie dodany do wodorotlenku miedzi (II), powstanie jasnoniebieski roztwór sacharozy miedzi.

4. W sacharozie nie ma grupy aldehydowej: po podgrzaniu roztworem amoniaku tlenku srebra (I) nie daje „srebrnego lustra”, po podgrzaniu wodorotlenkiem miedzi (II) nie tworzy czerwonej miedzi (I ) tlenek.

5. Sacharoza, w przeciwieństwie do glukozy, nie jest aldehydem.

6. Sacharoza jest najważniejszym z disacharydów.

7. Otrzymywany jest z buraków cukrowych (zawiera do 28% sacharozy w suchej masie) lub z trzciny cukrowej.

Reakcja sacharozy z wodą.

Jeśli zagotujesz roztwór sacharozy z kilkoma kroplami kwasu solnego lub siarkowego i zobojętnisz kwas alkaliami, a następnie podgrzejesz roztwór wodorotlenkiem miedzi (II), wytrąci się czerwony osad.

Podczas gotowania roztworu sacharozy pojawiają się cząsteczki z grupami aldehydowymi, które redukują wodorotlenek miedzi (II) do tlenku miedzi (I). Ta reakcja pokazuje, że sacharoza ulega hydrolizie pod katalitycznym działaniem kwasu, w wyniku czego powstaje glukoza i fruktoza:

do 12 H 22 O 11 + H 2 O → do 6 H 12 O 6 + do 6 H 12 O 6.

6. Cząsteczka sacharozy składa się z połączonych ze sobą reszt glukozy i fruktozy.

Wśród izomerów sacharozy o wzorze cząsteczkowym C 12 H 22 O 11 można wyróżnić maltozę i laktozę.

Cechy maltozy:

1) maltozę otrzymuje się ze skrobi pod działaniem słodu;

2) jest również nazywany cukrem słodowym;

3) po hydrolizie tworzy glukozę:

C12H22O11 (maltoza) + H2O → 2C6H12O6 (glukoza).

Cechy laktozy: 1) laktoza (cukier mleczny) występuje w mleku; 2) ma wysoką wartość odżywczą; 3) podczas hydrolizy laktoza rozkłada się na glukozę i galaktozę, izomer glukozy i fruktozy, co jest ważną cechą.

66. Skrobia i jej struktura

Właściwości fizyczne i występowanie w przyrodzie.

1. Skrobia jest białym proszkiem, nierozpuszczalnym w wodzie.

2. W gorącej wodzie pęcznieje i tworzy koloidalny roztwór - pastę.

3. Będąc produktem asymilacji tlenku węgla (IV) przez zielone (zawierające chlorofil) komórki roślinne, skrobia jest powszechna w świecie roślinnym.

4. Bulwy ziemniaka zawierają około 20% skrobi, ziarna pszenicy i kukurydzy - około 70%, ryż - około 80%.

5. Skrobia jest jednym z najważniejszych składników odżywczych dla człowieka.

Struktura skrobi.

1. Skrobia (C 6 H 10 O 5) n jest naturalnym polimerem.

2. Powstaje w wyniku fotosyntezy roślin podczas pochłaniania energii promieniowania słonecznego.

3. Najpierw glukoza jest syntetyzowana z dwutlenku węgla i wody w wyniku szeregu procesów, które ogólnie można wyrazić równaniem: 6CO 2 + 6H 2 O \u003d C 6 H 12 O 6 + 6O 2.

5. Makrocząsteczki skrobi nie są tej samej wielkości: a) zawierają różną liczbę jednostek C 6 H 10 O 5 - od kilkuset do kilku tysięcy, a ich masa cząsteczkowa nie jest taka sama; b) różnią się także budową: obok cząsteczek liniowych o masie cząsteczkowej kilkuset tysięcy istnieją cząsteczki rozgałęzione o masie cząsteczkowej kilku milionów.

Właściwości chemiczne skrobi.

1. Jedną z właściwości skrobi jest zdolność do nadawania niebieskiego koloru podczas interakcji z jodem. Ten kolor jest łatwy do zaobserwowania, jeśli umieścisz kroplę roztworu jodu na kromce ziemniaka lub kromce białego chleba i podgrzejesz pastę skrobiową z wodorotlenkiem miedzi (II), powstanie tlenku miedzi (I) będzie widoczne.

2. Jeśli zagotujesz pastę skrobiową z niewielką ilością kwasu siarkowego, zobojętnij roztwór i zareaguj z wodorotlenkiem miedzi (II), tworząc charakterystyczny osad tlenku miedzi (I). Oznacza to, że po podgrzaniu z wodą w obecności kwasu skrobia ulega hydrolizie i powstaje substancja, która redukuje wodorotlenek miedzi (II) do tlenku miedzi (I).

3. Proces rozszczepiania makrocząsteczek skrobi za pomocą wody jest stopniowy. Najpierw powstają produkty pośrednie o mniejszej masie cząsteczkowej niż skrobia - dekstryny, następnie izomer sacharozy - maltoza, końcowym produktem hydrolizy jest glukoza.

4. Reakcja przemiany skrobi w glukozę pod katalitycznym działaniem kwasu siarkowego została odkryta w 1811 r. przez rosyjskiego naukowca K. Kirchhoffa. Opracowana przez niego metoda pozyskiwania glukozy stosowana jest do dziś.

5. Makrocząsteczki skrobi składają się z reszt cyklicznych cząsteczek L-glukozy.

Naukowcy udowodnili, że sacharoza jest integralną częścią wszystkich roślin. Substancja występuje w dużych ilościach w trzcinie cukrowej i burakach cukrowych. Rola tego produktu jest dość duża w diecie każdego człowieka.

Sacharoza należy do grupy disacharydów (zaliczanych do klasy oligosacharydów). Pod wpływem swojego enzymu lub kwasu sacharoza rozkłada się na fruktozę (cukier owocowy) i glukozę, z których składa się większość polisacharydów.

Innymi słowy, cząsteczki sacharozy składają się z reszt D-glukozy i D-fruktozy.

Głównym dostępnym produktem, który służy jako główne źródło sacharozy, jest zwykły cukier, który jest sprzedawany w każdym sklepie spożywczym. Nauka chemii oznacza cząsteczkę sacharozy, która jest izomerem w następujący sposób - C 12 H 22 O 11.

Interakcja sacharozy z wodą (hydroliza)

do 12 H 22 O 11 + H 2 O → do 6 H 12 O 6 + do 6 H 12 O 6

Sacharoza jest uważana za najważniejszy z disacharydów. Z równania widać, że hydroliza sacharozy prowadzi do powstania fruktozy i glukozy.

Wzory cząsteczkowe tych pierwiastków są takie same, ale wzory strukturalne są zupełnie inne.

Fruktoza - CH 2 - CH - CH - CH -C - CH 2.

Glukoza - CH 2 (OH) - (CHOH) 4 - SYN.

Sacharoza i jej właściwości fizyczne

Sacharoza to słodkie bezbarwne kryształy, dobrze rozpuszczalne w wodzie. Temperatura topnienia sacharozy wynosi 160°C. Gdy stopiona sacharoza zestala się, powstaje bezpostaciowa przezroczysta masa - karmel.

Właściwości sacharozy:

1. Jest najważniejszym disacharydem.
2. Nie dotyczy aldehydów.
3. Po podgrzaniu z Ag 2 O (roztworem amoniaku) nie daje efektu „srebrnego lustra”.
4. Po podgrzaniu z Cu(OH) 2 (wodorotlenek miedzi), czerwony tlenek miedzi nie pojawia się.
5. Jeśli zagotujesz roztwór sacharozy z kilkoma kroplami kwasu solnego lub siarkowego, a następnie zobojętnisz go dowolną zasadą, a następnie podgrzejesz powstały roztwór Cu (OH) 2, możesz zaobserwować czerwony osad.

Kompozycja

Jak wiadomo, skład sacharozy obejmuje fruktozę i glukozę, a dokładniej ich pozostałości. Oba te elementy są ze sobą ściśle powiązane. Wśród izomerów o wzorze cząsteczkowym C 12 H 22 O 11 należy wyróżnić:

• mleczny cukier ();
• cukier słodowy (maltoza).

Żywność zawierająca sacharozę

• Irga.
• Niesplik.
• granaty.
• Winogrono.
• Suche figi.
• Rodzynki (kiszmisz).
• Persymona.
• śliwki.
• Jabłko Pastila.
• Słodka słomka.
• Daktyle.
• Piernik.
• Marmolada.
• Miód pszczeli.

Jak sacharoza wpływa na organizm ludzki

Ważny! Substancja zapewnia organizmowi człowieka pełne zaopatrzenie w energię, która jest niezbędna do funkcjonowania wszystkich narządów i układów.

Sacharoza stymuluje funkcje ochronne wątroby, poprawia aktywność mózgu, chroni człowieka przed narażeniem na substancje toksyczne.

Wspomaga aktywność komórek nerwowych i mięśni poprzecznie prążkowanych.

Z tego powodu pierwiastek ten jest uważany za najważniejszy spośród tych występujących w prawie wszystkich produktach spożywczych.

Jeśli organizm ludzki ma niedobór sacharozy, można zaobserwować następujące objawy:

• skrajne wyczerpanie;
• brak energii;
• apatia;
• drażliwość;
• depresja.

Co więcej, stan zdrowia może stopniowo się pogarszać, dlatego należy z czasem znormalizować ilość sacharozy w organizmie.

Wysoki poziom sacharozy jest również bardzo niebezpieczny:

1. swędzenie narządów płciowych;
2. kandydoza;
3. procesy zapalne w jamie ustnej;
4. choroba przyzębia;
5. nadwaga;
6. próchnica.

Jeśli ludzki mózg jest przeciążony aktywną aktywnością umysłową lub organizm został wystawiony na działanie substancji toksycznych, zapotrzebowanie na sacharozę dramatycznie wzrasta. I odwrotnie, ta potrzeba jest zmniejszona, jeśli dana osoba ma nadwagę lub cierpi na cukrzycę.

Jak glukoza i fruktoza wpływają na organizm człowieka

W wyniku hydrolizy sacharozy powstaje glukoza i fruktoza. Jakie są główne cechy obu tych substancji i jak wpływają na życie człowieka?

Fruktoza to rodzaj cząsteczki cukru występującej w dużych ilościach w świeżych owocach, nadającej im słodycz. W związku z tym można założyć, że fruktoza jest bardzo przydatna, ponieważ jest naturalnym składnikiem. Fruktoza, która ma niski indeks glikemiczny, nie podnosi poziomu cukru we krwi.

Sam produkt jest bardzo słodki, ale wchodzi w skład znanych człowiekowi owoców tylko w niewielkich ilościach. Dlatego tylko minimalna ilość cukru dostaje się do organizmu i jest natychmiast przetwarzana.

Nie należy jednak wprowadzać do diety dużych ilości fruktozy. Jego nierozsądne użycie może wywołać:

• tłusta wątroba;
• bliznowacenie wątroby - marskość;
• otyłość;
• choroby serca;
• cukrzyca;
• dna;
• przedwczesne starzenie się skóry.

Naukowcy doszli do wniosku, że w przeciwieństwie do glukozy, fruktoza znacznie szybciej powoduje oznaki starzenia. Mówienie o jego zamiennikach w tym zakresie nie ma najmniejszego sensu.

Na podstawie powyższego możemy stwierdzić, że spożywanie owoców w rozsądnych ilościach dla ludzkiego organizmu jest bardzo przydatne, ponieważ zawierają minimalną ilość fruktozy.

Podobnie jak fruktoza, glukoza jest rodzajem cukru i najpowszechniejszą formą węglowodanów. Produkt otrzymywany ze skrobi. Glukoza zapewnia organizmowi człowieka, a w szczególności jego mózgowi, zapas energii na dość długi czas, ale znacznie zwiększa stężenie cukru we krwi.

Uwaga! Przy regularnym spożywaniu wysoko przetworzonej żywności lub prostych produktów skrobiowych (biała mąka, biały ryż) poziom cukru we krwi znacznie wzrośnie.

Problemy:

• cukrzyca;
• niegojące się rany i owrzodzenia;
• wysoki poziom lipidów we krwi;
• uszkodzenie układu nerwowego;
• niewydolność nerek;
• nadwaga;
• choroba niedokrwienna serca, udar mózgu, zawał serca.

sacharoza C12H22O11 lub cukier buraczany, cukier trzcinowy, na co dzień po prostu cukier – disacharyd z grupy oligosacharydów, składający się z dwóch monosacharydów – α-glukozy i β-fruktozy.

Właściwości chemiczne sacharozy

Ważną właściwością chemiczną sacharozy jest zdolność do hydrolizy (po podgrzaniu w obecności jonów wodorowych).

Ponieważ wiązanie między resztami monosacharydów w sacharozie jest tworzone przez obie grupy hydroksylowe glikozydów, to nie ma właściwości regenerujących i nie daje reakcji „srebrnego lustra”. Sacharoza zachowuje właściwości alkoholi wielowodorotlenowych: tworzy rozpuszczalne w wodzie cukry z wodorotlenkami metali, w szczególności z wodorotlenkiem wapnia. Ta reakcja służy do izolowania i oczyszczania sacharozy w cukrowniach, o czym porozmawiamy nieco później.

Gdy wodny roztwór sacharozy jest podgrzewany w obecności mocnych kwasów lub pod działaniem enzymu inwertazy dziać się hydroliza tego disacharydu, tworząc mieszaninę równych ilości glukozy i fruktozy. Ta reakcja jest odwrotnością tworzenia sacharozy z monosacharydów:

Powstała mieszanina to tzw cukier inwertowany i służy do produkcji karmelu, słodzenia produktów spożywczych, zapobiegania krystalizacji sacharozy, uzyskiwania sztucznego miodu oraz produkcji alkoholi wielowodorotlenowych.

Związek z hydrolizą

Hydrolizę sacharozy można łatwo śledzić za pomocą polarymetru, ponieważ roztwór sacharozy ma rotację w prawo, a powstała mieszanina D- glukoza i D- fruktoza ma lewą rotację, ze względu na przeważającą wartość lewej rotacji D-fruktozy. W konsekwencji, gdy sacharoza ulega hydrolizie, kąt skrętu w prawo stopniowo maleje, przechodzi przez zero, a pod koniec hydrolizy roztwór zawierający równe ilości glukozy i fruktozy uzyskuje stabilną rotację w lewo. Pod tym względem zhydrolizowana sacharoza (mieszanina glukozy i fruktozy) nazywana jest cukrem inwertowanym, a sam proces hydrolizy nazywany jest inwersją (z łac. inversia – obracanie, przestawianie).

Struktura maltozy i celobiozy. Związek z hydrolizą

Maltoza i skrobia. Skład, struktura i właściwości. Związek z hydrolizą

Właściwości fizyczne

Maltoza jest łatwo rozpuszczalna w wodzie i ma słodki smak. Masa cząsteczkowa maltozy wynosi 342,32. Temperatura topnienia maltozy wynosi 108 (bezwodny).

Właściwości chemiczne

Maltoza jest cukrem redukującym, ponieważ ma niepodstawioną hemiacetalową grupę hydroksylową.

Przez gotowanie maltozy z rozcieńczonym kwasem i przez działanie enzymu maltoza hydrolizuje (tworzą się dwie cząsteczki glukozy C 6 H 12 O 6).

Skrobia (C 6 H 10 O 5) n polisacharydy amylozy i amylopektyny, których monomerem jest alfa-glukoza. Skrobia, syntetyzowana przez różne rośliny w chloroplastach, pod wpływem światła podczas fotosyntezy, różni się nieco strukturą ziaren, stopniem polimeryzacji cząsteczek, strukturą łańcuchów polimerowych i właściwościami fizykochemicznymi.

Znajomość wzorów chemicznych substancji spotykanych w życiu codziennym jest przydatna nie tylko w ramach szkolnego kursu chemii, ale po prostu do ogólnej erudycji. Prawie każdy zna przepis na wodę lub sól kuchenną, ale niewielu może od razu przejść do rzeczy związanych z alkoholem, cukrem lub octem. Przejdźmy od prostych do złożonych.

Jaki jest wzór na wodę?

Ten płyn, dzięki któremu na planecie Ziemia pojawiła się niesamowita przyroda, jest znany i pijany przez wszystkich. Ponadto stanowi około 70% naszego ciała. Woda to najprostsza kombinacja atomu tlenu z dwoma atomami wodoru.

Wzór chemiczny wody: H 2 O

Jaki jest wzór na sól kuchenną?

Sól kuchenna to nie tylko niezastąpione danie kulinarne, ale także jeden z głównych składników soli morskiej, której zasoby w Oceanie Światowym wynoszą miliony ton. Wzór na sól kuchenną jest prosty i łatwy do zapamiętania: 1 atom sodu i 1 atom chloru.

Wzór chemiczny soli kuchennej: NaCl

Jaki jest wzór na cukier?

Cukier to biały krystaliczny proszek, bez którego żaden słodycz na świecie nie może przeżyć dnia. Cukier jest złożonym związkiem organicznym, którego wzór jest trudny do zapamiętania: 12 atomów węgla, 22 atomów wodoru i 11 atomów tlenu tworzy słodką i złożoną strukturę.

Wzór chemiczny cukru: C 12 H 22 O 11

Jaki jest wzór na ocet?

Ocet to roztwór kwasu octowego, który jest używany do żywności, a także do czyszczenia metali z płytki nazębnej. Cząsteczka kwasu octowego ma złożoną strukturę składającą się z dwóch atomów węgla, z których jeden jest związany z trzema atomami wodoru, a z pozostałymi dwoma atomami tlenu, z których jeden przyjął drugi wodór.

Wzór chemiczny kwasu octowego: CH 3 COOH

Jaki jest wzór na alkohol?

Zacznijmy od tego, że alkohole są różne. Alkohol używany do produkcji win, wódek i koniaków jest naukowo nazywany etanolem. Oprócz etanolu istnieje jeszcze cała masa alkoholi, które znajdują zastosowanie w medycynie, motoryzacji czy lotnictwie.

Wzór chemiczny etanolu: C 2 H 5 OH

Jaki jest przepis na sodę oczyszczoną?

Soda oczyszczona jest naukowo nazywana wodorowęglanem sodu. Z tej nazwy każdy początkujący chemik zrozumie, że cząsteczka sody zawiera sód, węgiel, tlen i wodór.

Wzór chemiczny sody oczyszczonej: NaHCO 3

Dziś jest 24 lutego 2019 roku. Czy wiesz jakie święto jest dzisiaj?