Химический состав сахара. Формула сахара по химии


Формула сахара по химии

Определение и формула сахара

Формула –

На долю углеводов приходится около сухого вещества растений и около животных.

Растения синтезируют углеводы из неорганических соединений: и .

Классификация сахаров

Углеводы делятся на две группы:

Моносахариды

В природе наиболее распространено два вида моноз: пентозы и гексозы .

Одни монозы ведут себя как гидроксиальдегиды (альдозы), другие — как гидроксикетоны (кетозы).

Одни монозы ведут себя как гидроксиальдегиды (альдозы), другие — как гидроксикетоны (кетозы).

Наиболее часто встречаются два моносахарида: глюкоза (альдоза) и фруктоза (кетоза).

Дисахариды

Дисахариды при гидролизе образуют два одинаковых или разных моносахарида.

Их можно разделить на восстанавливающие и невосстанавливающие.

Полисахариды

Два самых важных полисахарида — это крахмал и клетчатка (целлюлоза) — построены из остатков глюкозы.

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

ru.solverbook.com

Формула сахарозы в химии

Определение и формула сахарозы

Формула –

Молярная масса равна г/моль.

Физические свойства – бесцветные кристаллы, хорошо растворяется в воде.

Является невосстанавливающим сахаром.

Широко распространенное резервное вещество растений, образующееся при фотосинтезе.

При нагревании выше температуры плавления сахароза разлагается с изменением окраски расплава.

Химические свойства сахарозы

Получение

Сахарозу преимущественно получают из сока сахарного тростника или сахарной свеклы. Ее химический синтез достаточно сложный и трудоемкий, поэтому не представляет практического интереса.

Применение

Сахароза находит многочисленное применение и в первую очередь как пищевой продукт — сахар. Она также служит в качестве исходного вещества в различных ферментационных процессах получения этилового спирта, глицерина, лимонной кислоты. Применяется также для изготовления лекарств.

Качественная реакция

Качественной реакцией на сахарозу является взаимодействие с гидроксидом меди (II). За счет наличия в молекуле сахарозы нескольких гидроксильных групп происходит взаимодействие аналогично глицерину и глюкозе. Если добавить раствор к осадку он растворится и жидкость окрашивается в синий цвет.

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

ru.solverbook.com

Формула глюкозы в химии

Химическая формула глюкозы

Формула глюкозы: C6h22O6

Глюкоза – бифункциональное соединение, поскольку содержит пять гидроксильных и одну альдегидную группу, т.е. является многоатомным альдегидоспиртом.

Относится к классу углеводов с общей формулой Сn(Н2О)m.

Структурная и сокращенная формула глюкозы

Структурная формула глюкозы:

Сокращенная формула глюкозы:

Молекула глюкозы может существовать в нескольких изомерных формах, одна из них линейная, а две – циклические.

В растворе все эти формы находятся в динамическом равновесии:

Циклические — и -формы глюкозы являются пространственными изомерами, которые отличаются расположением полуацетального гидроксила относительно плоскости кольца. В -глюкозе этот гидроксил находится в транс-положении к группе –СН2ОН, в -глюкозе – в цис-положении.

Пространственное строение циклических изомеров:

В кристаллическом состоянии глюкоза находится в состоянии — формы. В растворе наиболее устойчива -форма глюкозы (равновесная доля около 63 %). Равновесная доля альдегидной формы крайне незначительна (0,0026%).

Для глюкозы характерна оптическая изомерия. Формулы оптических изомеров:

В природе встречается только D- изомер глюкозы.

Межклассовый изомер глюкозы, также имеющий формулу C6h22O6 – фруктоза (кетоноспирт):

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

ru.solverbook.com

Химик.ПРО - Спиртовое брожение (виноградный сахар)

В результате спиртового брожения виноградного сахара, содержащего 20% несахаристых примесей, выделилось 138  грамм спирта. Сколько виноградного сахара подвергалось реакции спиртового брожения? Какой объем углекислого газа (CO2) выделился при этом?

Решение задачи

Виноградный сахар, то же что и глюкоза, встречается в соке многих фруктов и ягод, в том числе и винограда, от чего и произошло название. Виноградный сахар, является шестиатомным сахаром (гексозой). Формула С6h22O6.

Запишем уравнение реакции спиртового брожения виноградного сахара:

Учитывая, что молярные массы  этанола (C2H5OH) и виноградного сахара (С6h22O6) соответственно равны 46 г/моль, 180 г/моль (смотри таблицу Менделеева), по уравнению реакции спиртового брожения найдем  массу чистого виноградного сахара (С6h22O6) и объем углекислого газа (CO2):

  х г   С6h22O6 участвует в образовании 138 г C2H5OH

180 г   С6h22O6 участвует в образовании 92 г C2H5OH

Откуда:

Следовательно, реакции спиртового брожения подверглось 270 г виноградного сахара.

Так как, виноградный сахар содержит 20% (100% – 20% = 80% – массовая доля виноградного сахара без примесей)  несахаристых примесей, найдем всю массу виноградного сахара по формуле:

Получаем:

m (С6h22O6) = 270 / 0,8 = 337,5 (г).

Если виноградный сахар 80%, то массовая доля в нем 0,8.

Рассчитаем объем углекислого газа (CO2) по уравнению реакции спиртового брожения :

 

270 г   C2H5OH участвует в образовании у л CO2

180 г   C2H5OH участвует в образовании 44,8 л CO2

Откуда:

Следовательно, выделился углекислый газ (CO2) объемом 67,2 л.

Ответ:

реакции подвергалось 337,5 грамм виноградного сахара;

объем углекислого газа 67,2 литра.

Похожие задачи по химии

himik.pro

Химический состав сахара

Сахара являются составной частью обширного класса углеводов, который делится на: 1)моносахара, или монозы - кристаллизующиеся вещества, сладкие на вкус, легко растворимые в воде, труднее - в спирте, и 2) полисахариды, или полиозы. Последние разделяются на: а) сахароподобные кристаллические полисахариды, или олигосахариды, и б) несахароподобные высшие углеводы. Сахара широко распространены в природе как в растениях, так и в животном организме. В растениях они встречаются в свободном состоянии (глюкоза, фруктоза), входят в состав полисахаридов - сахарозы, крахмала, гаемицеллюлоз (вещества клеточных стенок), целлюлозы. Кроме того, они входят в состав всевозможных глюкозидов, широко распространенных в растениях (красящие вещества цветков и ягод, дубильных веществ - таннинов, в состав сложных белков).

В зависимости от числа углеродных атомов в молекуле среди простых сахаров (моносахаров) различаются триозы, тетрозы, пептозы и гексозы. Из них в природе встречаются чаще две последние группы - пентозы и гексозы. Пентозы в свободном состоянии в растениях не встречаются, входя в состав полисахаридов. Гексозы встречаются и в свободном виде и в составе других веществ.

Большинство природных углеводов обладает оптической активностью - способностью вращать плоскость поляризации проходящего через них луча света на тот или иной угол вправо (по часовой стрелке) или влево (против часовой стрелки).

Так удельное вращение d-глюкозы [a]D20 =52,5o, удельное вращение d-фруктозы [a]D20 = -93o , удельное вращение сахарозы +66,5о. При вычислении удельного вращения учитываются температура и концентрация раствора, длина волны применявшегося света и т. п. Благодаря этому удельное вращение представляет совершенно определенную характерную для данного вещества физическую константу, служащую для идентифицирования вещества и для суждения о степени его чистоты. Особенное значение удельное вращение имеет для углеводов, так как для них нехарактерны многие другие свойства, такие как температуры плавления и кипения, вследствие того что они не перегоняются без разложения даже в высоком вакууме. Способность углеводов вращать плоскость поляризации используется для количественного определения их в растворе при помощи поляриметра. Поляриметрическое определение сахара широко применяется в свеклосахарном производстве.

Сахара в природе встречаются обычно в виде лишь одного антипода, например, глюкоза только в форме d-глюкозы. Остальные изомеры можно получить синтетически.

Все гексозы имеют общую формулу С6Н12О6 и являются альдегидо-(глюкоза) или кетоно-(фруктоза) спиртами, имея в своем составе одну альдегидную или кетонную группу и несколько гидроксильных групп.

Благодаря присутствию альдегидной или кетонной группы моносахара являются сильными восстановителями, - выделяют серебро из аммиачного раствора азотнокислого серебра, восстанавливают в щелочном растворе окисную медь и т. п.

В современной органической химии является доказанным и общепризнанным циклическое строение сахаров, при котором альдегидные свойства сахара оказываются в скрытом состоянии.

Обыкновенным прочным моносахаридам приписывается 6-членное кольцо, а нестойким производным их и моносахарам, входящим в состав молекул сложных сахаров, - пятичленное.

Циклическая форма образуется благодаря тому, что кислород карбонильной группы присоединяет воду и дает два гидроксила ОН, из которых один остается в молекуле в этом виде, другой реагирует с одной из спиртовых групп сахара и образует кислородный мостик. Кислородный мостик может соединять первый углеродный атом с четвертым или с пятым, и в соответствии с этим сахара рассматриваются как производные фурана (фуранозы, с пятичленным кольцом) или пирана (пиранозы, с шестичленным кольцом).

Таким образом появляется пятый асимметрический атом углерода и соответственно этому увеличивается число стереоизомеров.

Из гексоз в растениях встречаются альдогеексозы - глюкоза, манноза и галактоза, и кетозы -фруктоза и сорбоза. Из них широко распространены глюкоза и фруктоза, особенно глюкоза.

Описываются эти сахара под различными названиями. Так, глюкоза имеет еще такие обозначения - декстроза (правовращающая), виноградный сахар. Фруктоза - левулеза, фруктовый сахар. Смесь их называется инвертным сахаром. Обычно в таблицах в литературе, если они не приводятся раздельно, то помещаются в рубрике «моносахара», или «редуцирующие сахара», или «инвертный сахар»

Глюкоза находится почти во всех органах растений - в плодах, листьях, цветах и корнях. Она входит в состав важнейших полисахаридов - крахмала, целлюлозы, также в состав большинства глюкозидов. Технически глюкозу получают при гидролизе крахмала разбавленной серной кислотой.

Глюкоза менее сладка, чем сахароза или фруктоза. Самый сладкий сахар фруктоза.

Манноза менее распространена, встречается в апельсинной корке, в скорлупе каменного ореха. Технически получается гидролизом каменного ореха.

Фруктоза встречается наряду с глюкозой во многих плодах, вместе с глюкозой входит в состав сахарозы.

Инулин состоит только из фруктозы, без примеси глюкозы (инулина много в клубнях земляной груши, георгина, в корнях цикория).

Из кетогексоз следует упомянуть еще сорбозу, входящую в состав ягод рябины. Сорбоза используется в качестве исходного вещества при синтезе витамина С (аскорбиновой кислоты). Галактоза в свободном состоянии в растениях не встречается. Входит в состав галактанов семян разных растений.

Пентозы в свободном состоянии в растениях встречаются в очень малых количествах и распространены как составная часть полисахаридов. Арабиноза - в вишневом клее, ксилоза - в древесине, в оболочках семян. Метилпентоза рамноза входит в состав многих глюкозидов, пектинов.

Из дисахаридов общей формулы С12Н22О11 в растениях в свободном состоянии распространена исключительно широко сахароза. Другой дисахарид мальтоза - солодовый сахар входит в состав крахмала, из которого и получается при гидролизе. Является промежуточным продуктом усвоения хлеба, овощей и других крахмалистых материалов в процессе пищеварения.

В молекулу мальтозы входят 2 частицы глюкозы, соединенные таким образом, что альдегидная группа одной глюкозы остается свободной. Поэтому мальтоза дает все реакции, характерные для альдегидосахаров. Она менее сладка, чем сахароза, и применяется в диетах, когда требуется менее сладкий сахар.

Целлобиоза также состоит из двух частиц глюкозы и получается при неполном гидролизе целлюлозы. Также восстанавливает фелингову жидкость. Почти совсем несладкая.

Сахароза - тростниковый или свекловичный сахар - состоит из одной частицы фруктозы и одной - глюкозы.

На содержание сахаров в растении может влиять:

1) Сорт растения;

2) Вид растения;

3) Времена года;

4) Интенсивность освещения, спектральный состав света, доля фотосинтетически активной радиации и т.д.;

5) Климатические условия;

6) Водный режим;

7) Количество минеральных веществ в почве;

8) Аллелопатические вещества других растений и др.

www.edka.ru

Плотность сахара, значение и примеры

Плотность сахара и другие его физические свойства

Сахароза – представляет собой бесцветные кристаллы (рис. 1), хорошо растворимые в воде. Молекула этого вещества построена из остатков α-глюкозы и фруктопиранозы, которые соединяются между собой посредством гликозидного гидроксила:

Эмпирическая формула сахарозы, отражающая её химический состав имеет вид C12h32O11.

Рис. 1. Сахароза. Внешний вид.

В зависимости от того, из какого сырья был получен сахар, различают тростниковый, свекловичный, кленовый и пальмовый сахар.

Данную величину обычно обозначают греческой буквой r или латинскими D и d. Единицей измерения плотности в системе СИ принято считать кг/м3, а в СГС – г/см3.

Плотность можно вычислить по формуле:

   

Для веществ, находящихся в твердом агрегатном состоянии зачастую используют понятие насыпной (удельной/кажущейся) плотности, которая рассчитывается как отношение массы вещества ко всему занимаемому объему, с учетом доли объема пустот.

Плотность сахара приведена в таблице ниже.

Таблица 1. Плотность сахара.

Вид сахара

Плотность, кг/м3

Насыпная плотность, кг/м3

Коричневый

720

Сахарная пудра

800

Свекловичный сахар

560

Тростниковый сахар

270

Сахар-песок

850

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

ru.solverbook.com

Сахароза - это... Что такое Сахароза?

Эта статья — о химическом веществе. О пищевом продукте см. Сахар. Общие Физические свойства Термические свойства Химические свойства Классификация
Сахароза
Систематическое наименование (2R,3R,4S,5S,6R)-2-[(2S,3S,4S,5R)-3,4-дигидрокси-2,5-бис(гидроксиметил)оксолан-2-ил]окси-6-(гидроксиметил)оксан-3,4,5-триол
Традиционные названия α-D-глюкопиранозил-β-D-фруктофуранозид
Химическая формула C12h32O11
Молярная масса 342,3 г/моль
Плотность 1,587 г/см³
Температура плавления 186 °C
Растворимость в воде 211,5 г/100 мл
Рег. номер CAS 57-50-1
SMILES OC1C(OC(CO)C(O)C1O)OC2(CO)OC(CO)C(O)C2O

Сахароза C12h32O11, или свекловичный сахар, тростниковый сахар, в быту просто сахар — дисахарид из группы олигосахаридов, состоящий из двух моносахаридов — α-глюкозы и β-фруктозы.

Сахароза является весьма распространённым в природе дисахаридом, она встречается во многих фруктах, плодах и ягодах. Особенно велико содержание сахарозы в сахарной свёкле и сахарном тростнике, которые и используются для промышленного производства пищевого сахара.

Сахароза имеет высокую растворимость. В химическом отношении сахароза довольно инертна, так как при перемещении из одного места в другое почти не вовлекается в метаболизм. Иногда сахароза откладывается в качестве запасного питательного вещества.

Сахароза, попадая в кишечник, быстро гидролизуется альфа-глюкозидазой тонкой кишки на глюкозу и фруктозу, которые затем всасываются в кровь. Ингибиторы альфа-глюкозидазы, такие, как акарбоза, тормозят расщепление и всасывание сахарозы, а также и других углеводов, гидролизуемых альфа-глюкозидазой, в частности, крахмала. Это используется в лечении сахарного диабета 2-го типа[1].

Синонимы: α-D-глюкопиранозил-β-D-фруктофуранозид, свекловичный сахар, тростниковый сахар

Внешний вид

Кристаллы сахарозы

Бесцветные моноклинные кристаллы. При застывании расплавленной сахарозы образуется аморфная прозрачная масса — карамель.

Химические и физические свойства

Молекулярная масса 342,3 а. е. м. Брутто-формула (система Хилла): C12h32O11. Вкус сладковатый. Растворимость (в граммах на 100 граммов растворителя): в воде 179 (0 °C) и 487 (100 °C), в этаноле 0,9 (20 °C). Малорастворима в метаноле. Не растворима в диэтиловом эфире. Плотность 1,5879 г/см3 (15 °C). Удельное вращение для D-линии натрия: 66,53 (вода; 35 г/100г; 20 °C). При охлаждении жидким воздухом, после освещения ярким светом кристаллы сахарозы фосфоресцируют. Не проявляет восстанавливающих свойств — не реагирует с реактивом Толленса и реактивом Фелинга. Не образует открытую форму, поэтому не проявляет свойств альдегидов и кетонов. Наличие гидроксильных групп в молекуле сахарозы легко подтверждается реакцией с гидроксидами металлов. Если раствор сахарозы прилить к гидроксиду меди (II), образуется ярко-синий раствор сахарата меди. Альдегидной группы в сахарозе нет: при нагревании с аммиачным раствором оксида серебра (I) она не дает «серебряного зеркала», при нагревании с гидроксидом меди (II) не образует красного оксида меди (I). Из числа изомеров сахарозы, имеющих молекулярную формулу С12Н22О11, можно выделить мальтозу и лактозу.

Реакция сахарозы с водой

Если прокипятить раствор сахарозы с несколькими каплями соляной или серной кислоты и нейтрализовать кислоту щелочью, а после этого нагреть раствор, то появляются молекулы с альдегидными группами, которые и восстанавливают гидроксид меди (II) до оксида меди (I). Эта реакция показывает, что сахароза при каталитическом действии кислоты подвергается гидролизу, в результате чего образуются глюкоза и фруктоза:

Реакция с гидроксидом меди (II)

В молекуле сахарозы имеется несколько гидроксильных групп. Поэтому соединение взаимодействует с гидроксидом меди (II) аналогично глицерину и глюкозе. При добавлении раствора сахарозы к осадку гидроксида меди (II) он растворяется; жидкость окрашивается в синий цвет. Но, в отличие от глюкозы, сахароза не восстанавливает гидроксид меди (II) до оксида меди (I).

Природные и антропогенные источники

Содержится в сахарном тростнике, сахарной свёкле (до 28 % сухого вещества), соках растений и плодах (например, берёзы, клёна, дыни и моркови). Источник получения сахарозы — из свёклы или из тростника, определяют по соотношению содержания стабильных изотопов углерода 12C и 13C. Сахарная свёкла имеет C3-механизм усвоения углекислого газа (через фосфоглицериновую кислоту) и предпочтительно поглощает изотоп 12C; сахарный тростник имеет C4-механизм поглощения углекислого газа (через щавелевоуксусную кислоту) и предпочтительно поглощает изотоп 13C.

Мировое производство в 1990 году — 110 000 000 тонн.

Галерея

Примечания

  Углеводы Общие: Геометрия Моносахариды Мультисахариды Производные углеводов
Альдозы · Кетозы · Фуранозы · Пиранозы
Аномеры · Мутаротация · Проекция Хоуорса
Диозы Альдодиоза (Гликольальдегид)
Триозы Кетотриоза (Дигидроксиацетон) · Альдотриоза (Глицеральдегид)
Тетрозы Кетотетроза (Эритрулоза) · Альтотетрозы (Эритроза, Треоза)
Пентозы Кетопентозы (Рибулоза, Ксилулоза)

Альдопентозы (Рибоза, Арабиноза, Ксилоза, Ликсоза)

Дезоксисахариды (Дезоксирибоза)
Гексоза Кетогексозы (Псикоза, Фруктоза, Сорбоза, Тагатоза)

Альдогексозы (Аллоза, Альтроза, Глюкоза, Манноза, Гулоза, Идоза, Галактоза, Талоза)

Дезоксисахариды (Фукоза, Фукулоза, Рамноза)
Гептозы Кетогептозы (Седогептулоза, Манногептулоза)
>7 Октозы · Нанозы (Нейраминовая кислота)

dic.academic.ru