CHEMIA -- GR. B

1. Napisz równania reakcji otrzymywania glukozy oraz fermentacji alkoholowej

A) C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O  C₆H₁₂O₆ + C₆6H₁₂O₆ // 6CO₂ + 60₂ + 3H₂0 + Energia = C₆H₁₂O₆

B) C₆H₁₂O₆  drożdże  2C₂H₅OH+2CO₂

2. Jak można odróżnić roztwór sacharozy od roztworu glukozy? Przedstaw schematycznie doświadczenie , odpowiedź uzasadnij równaniem.

 Roztwór sacharozy od roztworu glukozy można rozróżnić stosując „ Próbę Tollensa” (reakcja lustra srebrowego) albo „Próbę Trommera” (reakcja z zasadowym roztworem Cu(OH)₂ )

• Glukoza jest cukrem prostym, który posiada grupę funkcyjną OH i grupę aldehydową COH.  Z uwagi na obecność grupy aldehydowej ma podobne właściwości jak aldehydy, to znaczy ma właściwości redukujące. Skrobia jest wielocukrem i nie posiada właściwości redukujących i nie ulega tym próbom. Natomiast ulega reakcji charakterystycznej, która polega na działaniu na skrobię roztworem jodu w jodku potasu, uzyskuje się wtedy granatowe zabarwienie. W ten sposób wykrywa się obecność skrobi w różnych substancjach. 

Doświadczenie :
a) - Sprzęt: dwie probówki, palnik gazowy, tlenek srebra (I) Ag2O

- W jednej probówce znajduje się roztwór glukozy, w drugiej roztwór sacharozy. Do obydwu dodajemy tlenek srebra (I) i ogrzewamy.

- Obserwacja: Po ogrzaniu w jednej z probówek, na ściankach osadziło się metaliczne srebro (lustro srebrne). 

- Wniosek: Jest to reakcja charakterystyczna dla cukrów prostych i służy do ich wykrywania.

- Ag₂O + C₆H₁₂O₆ → 2 Ag + C₆H₁₂O₇

b) - Sprzęt: dwie probówki, palnik gazowy, wodorotlenek miedzi (II) - Cu(OH)₂

- W jednej probówce znajduje się roztwór glukozy, w drugiej roztwór sacharozy. Do obydwu dodajemy Cu(OH)₂ i ogrzewamy.

- Obserwacja: Po ogrzaniu w jednej z probówek, Niebieski osad Cu(OH)2 zmieni barwę na ceglastą (czerwoną) i powstaje Cu2O (miedź zmienia wartościowość z II na I)

- 2Cu(OH)₂ + C₆H₁₂O₆ → Cu₂O + C₅H₁₁O₅COOH + 2 H₂O

3. Budowa i właściwości skrobi

 Skrobia, (C₆H₁₀O₅)_n (n>300), krochmal, polisacharyd zbudowany z reszt glukozy połączonych wiązaniami glikozydowymi. Składnik skrobi, tworzący proste, zwinięte spiralnie łańcuchy, nosi nazwę amylozy, natomiast składnik o strukturze silnie rozgałęzionej – amylopektyny.

• Skrobia jest białą, bezpostaciową substancją, pozbawioną smaku, nierozpuszczalną w zimnej wodzie i etanolu. Stosowana w jodometrii. Powstaje w roślinach w procesie asymilacji z powietrza tlenku węgla(IV) poprzez chlorofil.
  Skrobia jako materiał zapasowy gromadzona jest również w owocach, oraz w organach spichrzowych. Poza przemysłem spożywczym skrobia znajduje również zastosowanie w przemyśle włókienniczym, kosmetycznym, farmaceutycznym, spirytusowym.

4. Oblicz, ile gramów sacharozy należy poddać hydrolizie , aby otrzymać 9 gramów fruktozy, przyjmując , że wydajność reakcji wynosi 80%.

Reakcja: C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O→ C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆
sacharoza + woda  glukoza + fruktoza

M (masa cząsteczkowa) C₁₂H₂₂O₁₁= 12 × 12u + 22× 1u + 11× 16u= 342u
M (fruktozy) C₆H₁₂O₆= 6× 12u + 12× 1u + 6× 16u= 180u

Obliczam masę fruktozy przy wydajności reakcji 100%:
- przy wydajności 80%  9 g fruktozy
- przy wydajności 100%  X g fruktozy
X= 100% × 9g : 80% = 11,25g fruktozy

Obliczam masę sacharozy, jaka jest potrzebna do uzyskania 11,25g fruktozy: zgodnie z reakcją:
z 342g C₁₂H₂₂O₁₁  180g C₆H₁₂O₆
to Xg C₁₂H₂₂O₁₁  11,25g C₆H₁₂O₆
X= 11,25g × 342g : 180g= 21, 375g ≈ 21,4g sacharozy

ODP. Aby otrzymać 9 g fruktozy, przy wydajności reakcji 80% należy poddać hydrolizie 21,4g sacharozy.