Pergunta 1. Sacarose. Sua estrutura, propriedades, produção e aplicação.

Responda. Foi comprovado experimentalmente que a forma molecular da sacarose

- C 12 H 22 O 11. A molécula contém grupos hidroxila e consiste em resíduos interligados de moléculas de glicose e frutose.

Propriedades físicas

A sacarose pura é uma substância cristalina incolor com sabor adocicado, altamente solúvel em água.

Propriedades quimicas:

1. Sujeito a hidrólise:

C 12 H 22 O 11 + H2O C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6

2. A sacarose é um açúcar não redutor. Não dá uma reação de “espelho de prata” e interage com o hidróxido de cobre (II) como um álcool polihídrico, sem reduzir Cu (II) a Cu (I).

Estar na natureza

A sacarose faz parte do suco de beterraba sacarina (16-20%) e da cana-de-açúcar (14-26%). Em pequenas quantidades, é encontrado junto com a glicose nos frutos e folhas de muitas plantas verdes.

Recibo:

1. A beterraba sacarina ou a cana-de-açúcar são transformadas em lascas finas e colocadas em difusores por onde passa água quente.

2. A solução resultante é tratada com leite de cal, formando-se um sacarato de cálcio solúvel de alcoolatos.

3. Para decompor a sacarose de cálcio e neutralizar o excesso de hidróxido de cálcio, o monóxido de carbono (IV) é passado pela solução:

C 12 H 22 O 11 CaO 2H 2 + CO 2 = C 12 H 22 O 11 + CaCO 3 + 2H 2 O

4. A solução obtida após a precipitação do carbonato de cálcio é filtrada e depois evaporada em aparelho de vácuo e os cristais de açúcar são separados por centrifugação.

5. O açúcar granulado isolado costuma apresentar coloração amarelada, pois contém matéria corante. Para separá-los, a sacarose é dissolvida em água e passada por carvão ativado.

Inscrição:

A sacarose é usada principalmente como produto alimentício e na indústria de confeitaria. Por hidrólise, é obtido mel artificial.

Questão 2. Características da colocação de elétrons em átomos de elementos de pequenos e grandes períodos. Estados dos elétrons nos átomos.

Responda. Um átomo é uma partícula de matéria quimicamente indivisível e eletricamente neutra. Um átomo consiste em um núcleo e elétrons que se movem em certas órbitas ao seu redor. Um orbital atômico é a região do espaço ao redor do núcleo dentro da qual um elétron é mais provável de ser encontrado. Orbitais também são chamados de nuvens de elétrons. Cada orbital corresponde a uma determinada energia, assim como a forma e o tamanho da nuvem eletrônica. Um grupo de orbitais para os quais os valores de energia são próximos é atribuído ao mesmo nível de energia. Um nível de energia não pode conter mais de 2n 2 elétrons, onde n é o número do nível.

Tipos de nuvens de elétrons: esféricas - elétrons s, um orbital em cada nível de energia; em forma de haltere - p-elétrons, três orbitais p x, p y, p z; na forma que se assemelha a dois halteres cruzados, - d-elétrons, cinco orbitais d xy, d xz, d yz, d 2 z, d 2 x - d 2 y.

A distribuição de elétrons sobre os níveis de energia reflete a configuração eletrônica do elemento.

Regras para preencher os níveis de energia com elétrons e

subníveis.

1. O preenchimento de cada nível começa com elétrons s, então os níveis de energia p-, d- e f são preenchidos com elétrons.

2. O número de elétrons em um átomo é igual ao seu número de série.

3. O número de níveis de energia corresponde ao número do período em que o elemento está localizado.

4. O número máximo de elétrons no nível de energia é determinado pela fórmula

Onde n é o número do nível.

5. O número total de elétrons em orbitais atômicos do mesmo nível de energia.

Por exemplo, alumínio, a carga nuclear é +13

Distribuição de elétrons por níveis de energia - 2,8,3.

Configuração eletronica

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

Nos átomos de alguns elementos, observa-se o fenômeno de deslizamento de elétrons.

Por exemplo, no cromo, os elétrons saltam do subnível 4s para o subnível 3d:

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

O elétron se move do subnível 4s para o 3d, porque as configurações 3d 5 e 3d 10 são energeticamente mais favoráveis. Um elétron ocupa uma posição na qual sua energia é mínima.

O subnível f de energia é preenchido com elétrons no elemento 57La -71 Lu.

Questão 3. Reconhecer as substâncias KOH, HNO 3, K 2 CO 3.

Responda: KOH + fenolftaleno → cor carmesim da solução;

NHO 3 + tornassol → cor vermelha da solução,

K 2 CO 3 + H 2 SO 4 \u003d K 2 SO 4 + H 2 0 + CO 2

Bilhete número 20

Questão 1 . Relação genética de compostos orgânicos de várias classes.

Responda: Esquema da cadeia de transformações químicas:

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

C 6 H 5 Cl CH 3 O-C 2 H 5 C 4 H 10

C 2 H 2 + H 2 \u003d C 2 H 4,

alcino alceno

C 2 H 4 + H 2 \u003d C 2 H 6,

alceno alcano

C 2 H 6 + Cl 2 \u003d C 2 H 5 Cl + HCl,

C 2 H 5 Cl + NaOH \u003d C 2 H 5 OH + NaCl,

álcool cloralcano

C 2 H 5 OH + 1/2O 2 CH 3 CHO + H 2 O,

álcool aldeído

CH3CHO + 2Cu(OH)2 = CH3COOH + 2CuOH + H2O,

C 2 H 4 + H 2 O C 2 H 5 OH,

álcool alceno

C 2 H 5 OH + CH 3 OH \u003d CH 3 O-C 2 H 5 + H 2 O,

álcool álcool éter

3C 2 H 2 C 6 H 6,

arena de alcino

C 6 H 6 + Cl 2 \u003d C 6 H 5 Cl + HCl,

C 6 H 5 Cl + NaOH \u003d C 6 H 5 OH + NaCl,

C 6 H 5 OH + 3Br 2 \u003d C 6 H 2 Br 3 OH + 3HBr;

2С 2 H 5 OH \u003d CH 2 \u003d CH-CH \u003d CH 2 + 2H 2 O + H 2,

álcool dieno

CH 2 \u003d CH-CH \u003d CH 2 + 2H 2 \u003d C 4 H 10.

dieno alcano

Alcanos são hidrocarbonetos com a fórmula geral C n H 2 n +2 que não adicionam hidrogênio e outros elementos.

Os alcenos são hidrocarbonetos com a fórmula geral C n H 2 n, nas moléculas das quais existe uma ligação dupla entre átomos de carbono.

Os hidrocarbonetos dieno incluem compostos orgânicos com a fórmula geral C n H 2 n -2, nas moléculas das quais existem duas ligações duplas.

Os hidrocarbonetos com a fórmula geral C n H 2 n -2, nas moléculas das quais há uma ligação tripla, pertencem à série do acetileno e são chamados de alcinos.

Compostos de carbono com hidrogênio, nas moléculas das quais existe um anel benzênico, são classificados como hidrocarbonetos aromáticos.

Os álcoois são derivados de hidrocarbonetos nos quais um ou mais átomos de hidrogênio são substituídos por grupos hidroxila.

Os fenóis incluem derivados de hidrocarbonetos aromáticos, em cujas moléculas os grupos hidroxila estão ligados ao anel benzênico.

Aldeídos - substâncias orgânicas contendo um grupo funcional - CHO (grupo aldeído).

Os ácidos carboxílicos são substâncias orgânicas cujas moléculas contêm um ou mais grupos carboxílicos ligados a um radical de hidrocarboneto ou a um átomo de hidrogênio.

Ésteres incluem substâncias orgânicas que são formadas nas reações de ácidos com álcoois e contêm um grupo de átomos C (O) -O -C.

Questão 2. Tipos de redes cristalinas. Caracterização de substâncias com diferentes tipos de redes cristalinas.

Responda. A rede cristalina é um espaço, ordenado pelo arranjo mútuo de partículas de matéria, que tem um motivo inequívoco e reconhecível.

Dependendo do tipo de partículas localizadas nos sítios da rede, existem: iônicas (IR), atômicas (AKR), moleculares (MKR), metálicas (Met. CR), redes cristalinas.

MKR - nos nós há uma molécula. Exemplos: gelo, sulfeto de hidrogênio, amônia, oxigênio, nitrogênio no estado sólido. As forças que atuam entre as moléculas são relativamente fracas; portanto, as substâncias têm baixa dureza, baixos pontos de ebulição e fusão e baixa solubilidade em água. Em condições normais, são gases ou líquidos (nitrogênio, peróxido de hidrogênio, CO 2 sólido). Substâncias com MCR são dielétricos.

ACR - átomos em nós. Exemplos: boro, carbono (diamante), silício, germânio. Os átomos são conectados por fortes ligações covalentes, de modo que as substâncias são caracterizadas por altos pontos de ebulição e fusão, alta resistência e dureza. A maioria dessas substâncias são insolúveis em água.

IFR - nos locais de cátions e ânions. Exemplos: NaCl, KF, LiBr. Este tipo de rede está presente em compostos com ligação do tipo iônico (metal-não-metal). As substâncias são refratárias, pouco voláteis, relativamente fortes, boas condutoras de corrente elétrica, altamente solúveis em água.

Conheceu. CR é uma rede de substâncias que consiste apenas em átomos de metal. Exemplos: Na, K, Al, Zn, Pb, etc. O estado agregado é sólido, insolúvel em água. Além dos metais alcalinos e alcalino-terrosos, os condutores de corrente elétrica, as temperaturas de ebulição e fusão variam de média a muito alta.

Questão 3. Tarefa. Para queimar 70 g de enxofre, foram retirados 30 litros de oxigênio. Determine o volume e a quantidade de substância formada dióxido de enxofre.

Dado: Encontrar:

m(S) = 70 d, V(SO2) = ?

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

Decisão:

m=70 G V= 30 l x l

S + O 2 \u003d SO 2.

v: 1 mol 1 mol 1 mol

M: 32 g/mol -- --

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

Teor V(O2). \u003d 70 * 22,4 / 32 \u003d 49 l (O 2 está em falta, cálculo para isso).

Desde V (SO 2) \u003d V (O 2), então V (SO 2) \u003d 30 litros.

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

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

Propriedades físicas

A sacarose pura é uma substância cristalina incolor com sabor adocicado, altamente solúvel em água.

Propriedades quimicas

A principal propriedade dos dissacarídeos, que os distingue dos monossacarídeos, é a capacidade de hidrolisar em um ambiente ácido (ou sob a ação de enzimas no corpo):

C 12 H 22 O 11 + H2O> C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6

Sacarose glicose frutose

A glicose formada durante a hidrólise pode ser detectada pela reação "espelho de prata" ou por sua interação com o hidróxido de cobre (II).

Obtenção de sacarose

A sacarose C 12 H 22 O 11 (açúcar) é obtida principalmente da beterraba sacarina e da cana-de-açúcar. Na produção da sacarose não ocorrem transformações químicas, pois ela já está presente em produtos naturais. Apenas é isolado destes produtos o mais puro possível.

O processo de isolamento de sacarose de beterraba sacarina:

As beterrabas descascadas são transformadas em lascas finas em cortadores mecânicos de beterraba e colocadas em recipientes especiais - difusores através dos quais a água quente é passada. Como resultado, quase toda a sacarose é lavada das beterrabas, mas com ela vários ácidos, proteínas e substâncias corantes passam para a solução, que deve ser separada da sacarose.

A solução formada nos difusores é tratada com leite de cal.

C 12 H 22 O 11 + Ca(OH) 2 > C 12 H 22 O 11 2CaO H 2 O

O hidróxido de cálcio reage com os ácidos contidos na solução. Como os sais de cálcio da maioria dos ácidos orgânicos são pouco solúveis, eles precipitam. A sacarose, por outro lado, com o hidróxido de cálcio forma uma sacarose solúvel do tipo alcoolato - C 12 H 22 O 11 2 CaO H 2 O

3. Para decompor a sacarose de cálcio resultante e neutralizar o excesso de hidróxido de cálcio, o monóxido de carbono (IV) é passado através de sua solução. Como resultado, o cálcio é precipitado na forma de carbonato:

C 12 H 22 O 11 2CaO H 2 O + 2CO 2 > C 12 H 22 O 11 + 2CaCO 3 v 2H 2 O

4. A solução obtida após a precipitação do carbonato de cálcio é filtrada, depois evaporada em aparelho de vácuo e os cristais de açúcar são separados por centrifugação.

No entanto, não é possível isolar todo o açúcar da solução. Uma solução marrom (melaço) permanece, que contém até 50% de sacarose. O melaço é usado para produzir ácido cítrico e alguns outros produtos.

5. O açúcar granulado isolado costuma apresentar coloração amarelada, pois contém matéria corante. Para separá-los, a sacarose é redissolvida em água e a solução resultante é passada por carvão ativado. Em seguida, a solução é novamente evaporada e submetida a cristalização. (ver anexo 2)

Aplicação de sacarose

A sacarose é usada principalmente como produto alimentício e na indústria de confeitaria. Por hidrólise, é obtido mel artificial.

Estar na natureza e no corpo humano

A sacarose é um componente do suco de beterraba sacarina (16-20%) e cana-de-açúcar (14-26%). Em pequenas quantidades, é encontrado junto com a glicose nos frutos e folhas de muitas plantas verdes.

É útil conhecer as fórmulas químicas de substâncias comuns na vida cotidiana não apenas como parte de um curso de química escolar, mas simplesmente para erudição geral. Quase todo mundo conhece a fórmula da água ou do sal de mesa, mas poucos conseguem chegar imediatamente ao ponto sobre álcool, açúcar ou vinagre. Vamos do simples ao complexo.

Qual é a fórmula da água?

Este líquido, graças ao qual a incrível vida selvagem apareceu no planeta Terra, é conhecido e bebido por todos. Além disso, compõe cerca de 70% do nosso corpo. A água é a combinação mais simples de um átomo de oxigênio com dois átomos de hidrogênio.

Fórmula química da água: H 2 O

Qual é a fórmula do sal de cozinha?

O sal de mesa não é apenas um prato culinário indispensável, mas também um dos principais componentes do sal marinho, cujas reservas no Oceano Mundial chegam a milhões de toneladas. A fórmula do sal comum é simples e fácil de lembrar: 1 átomo de sódio e 1 átomo de cloro.

Fórmula química do sal de cozinha: NaCl

Qual é a fórmula do açúcar?

O açúcar é um pó branco cristalino, sem o qual nenhum guloso do mundo pode viver um dia. O açúcar é um composto orgânico complexo cuja fórmula é difícil de lembrar: 12 átomos de carbono, 22 átomos de hidrogênio e 11 átomos de oxigênio formam uma estrutura doce e complexa.

Fórmula química do açúcar: C 12 H 22 O 11

Qual é a fórmula do vinagre?

O vinagre é uma solução de ácido acético, que é usado para alimentos, bem como para limpar metais da placa. A molécula de ácido acético tem uma estrutura complexa que consiste em dois átomos de carbono, a um dos quais estão ligados três átomos de hidrogênio e aos outros dois átomos de oxigênio, um dos quais recebeu outro hidrogênio.

Fórmula química do ácido acético: CH 3 COOH

Qual é a fórmula do álcool?

Vamos começar com o fato de que os álcoois são diferentes. O álcool que é usado para fazer vinhos, vodkas e conhaques é cientificamente chamado de etanol. Além do etanol, ainda existe um monte de álcoois que são usados ​​na medicina, no setor automotivo e na aviação.

Fórmula química do etanol: C 2 H 5 OH

Qual é a fórmula do bicarbonato de sódio?

O bicarbonato de sódio é cientificamente chamado de bicarbonato de sódio. A partir desse nome, qualquer químico iniciante entenderá que a molécula de refrigerante contém sódio, carbono, oxigênio e hidrogênio.

Fórmula química do bicarbonato de sódio: NaHCO 3

Hoje é 24 de fevereiro de 2019. Você sabe que feriado é hoje?

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sacarose C 12 H 22 O 11, ou açúcar de beterraba, cana de açúcar, na vida cotidiana apenas açúcar - um dissacarídeo do grupo de oligossacarídeos, composto por dois monossacarídeos - α-glicose e β-frutose.

Propriedades químicas da sacarose

Uma propriedade química importante da sacarose é a capacidade de sofrer hidrólise (quando aquecida na presença de íons de hidrogênio).

Como a ligação entre os resíduos de monossacarídeos na sacarose é formada por ambas as hidroxilas glicosídicas, não tem propriedades restauradoras e não dá uma reação de "espelho de prata". A sacarose mantém as propriedades dos álcoois poli-hídricos: forma açúcares solúveis em água com hidróxidos metálicos, em particular, com hidróxido de cálcio. Essa reação é usada para isolar e purificar a sacarose nas refinarias de açúcar, sobre a qual falaremos um pouco mais adiante.

Quando uma solução aquosa de sacarose é aquecida na presença de ácidos fortes ou sob a ação de uma enzima invertas indo hidrólise deste dissacarídeo para formar uma mistura de quantidades iguais de glicose e frutose. Esta reação é o inverso da formação de sacarose a partir de monossacarídeos:

A mistura resultante é chamada açúcar invertido e é utilizado para a produção de caramelo, adoçante de produtos alimentícios, para evitar a cristalização da sacarose, obtenção de mel artificial e produção de álcoois poli-hídricos.

Relação com a hidrólise

A hidrólise da sacarose é fácil de acompanhar com um polarímetro, pois a solução de sacarose tem rotação à direita, e a mistura resultante D- glicose e D- a frutose tem uma rotação à esquerda, devido ao valor predominante da rotação à esquerda da D-frutose. Consequentemente, à medida que a sacarose é hidrolisada, o ângulo de rotação à direita diminui gradualmente, passa por zero e, ao final da hidrólise, uma solução contendo quantidades iguais de glicose e frutose adquire uma rotação estável à esquerda. A esse respeito, a sacarose hidrolisada (uma mistura de glicose e frutose) é chamada de açúcar invertido, e o próprio processo de hidrólise é chamado de inversão (do latim inversia - girar, reorganizar).

A estrutura da maltose e da celobiose. Relação com a hidrólise

Maltose e amido. Composição, estrutura e propriedades. Relação com a hidrólise

Propriedades físicas

A maltose é facilmente solúvel em água e tem um sabor doce. O peso molecular da maltose é 342,32. O ponto de fusão da maltose é 108 (anidro).

Propriedades quimicas

A maltose é um açúcar redutor porque possui um grupo hidroxila hemiacetal não substituído.

Fervendo maltose com ácido diluído e pela ação de uma enzima maltose hidrolisa (formam-se duas moléculas de glicose C 6 H 12 O 6).

Amido (C 6 H 10 O 5) n polissacarídeos de amilose e amilopectina, cujo monômero é a alfa-glicose. O amido, sintetizado por diferentes plantas nos cloroplastos, sob a ação da luz durante a fotossíntese, difere um pouco na estrutura dos grãos, no grau de polimerização das moléculas, na estrutura das cadeias poliméricas e nas propriedades físico-químicas.

Um exemplo dos dissacarídeos mais comuns na natureza (oligossacarídeos) é sacarose(beterraba ou açúcar de cana).

Oligossacarídeos são os produtos de condensação de duas ou mais moléculas de monossacarídeos.

dissacarídeos - São carboidratos que, ao serem aquecidos com água na presença de ácidos minerais ou sob a influência de enzimas, sofrem hidrólise, dividindo-se em duas moléculas de monossacarídeos.

Propriedades físicas e estar na natureza

1. É um cristal incolor de sabor doce, altamente solúvel em água.

2. O ponto de fusão da sacarose é 160°C.

3. Quando a sacarose fundida se solidifica, forma-se uma massa amorfa transparente - caramelo.

4. Contido em muitas plantas: seiva de bétula, bordo, cenoura, melão, bem como beterraba e cana-de-açúcar.

Estrutura e propriedades químicas

1. A fórmula molecular da sacarose é C 12 H 22 O 11

2. A sacarose tem uma estrutura mais complexa que a glicose. A molécula de sacarose consiste em resíduos de glicose e frutose ligados uns aos outros através da interação de hidroxilas hemiacetal (1→2)-ligação glicosídica:

3. A presença de grupos hidroxila na molécula de sacarose é facilmente confirmada pela reação com hidróxidos metálicos.

Se uma solução de sacarose é adicionada ao hidróxido de cobre (II), forma-se uma solução azul brilhante de sacarose de cobre (reação qualitativa de álcoois poli-hídricos).

Experiência em vídeo "Prova da presença de grupos hidroxila na sacarose"

4. Não há grupo aldeído na sacarose: quando aquecido com uma solução de amônia de óxido de prata (I), não dá um “espelho de prata”, quando aquecido com hidróxido de cobre (II), não forma cobre vermelho (I ) óxido.

5. A sacarose, ao contrário da glicose, não é um aldeído. A sacarose, estando em solução, não entra na reação do "espelho de prata", pois não é capaz de se transformar em uma forma aberta contendo um grupo aldeído. Tais dissacarídeos não são capazes de serem oxidados (isto é, sendo agentes redutores) e são chamados de não redutor açúcares.

Experiência de vídeo "Falta de capacidade de redução de sacarose"

6. A sacarose é o mais importante dos dissacarídeos.

7. É obtido da beterraba sacarina (contém até 28% de sacarose da matéria seca) ou da cana-de-açúcar.

Reação de sacarose com água.

Uma propriedade química importante da sacarose é a capacidade de sofrer hidrólise (quando aquecida na presença de íons de hidrogênio). Neste caso, a partir de uma molécula de sacarose, uma molécula de glicose e uma molécula de frutose são formadas:

C 12 H 22 O 11 + H 2 O t , H 2 ENTÃO 4 → C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6

Experiência em vídeo "Hidrólise ácida da sacarose"

Entre os isómeros de sacarose com a fórmula molecular C 12 H 22 O 11, destacam-se a maltose e a lactose.

Durante a hidrólise, vários dissacarídeos são divididos em seus monossacarídeos constituintes, quebrando as ligações entre eles. ligações glicosídicas):

Assim, a reação de hidrólise dos dissacarídeos é o inverso do processo de sua formação a partir dos monossacarídeos.

Aplicação de sacarose

· Produto alimentar;

· Na indústria de confeitaria;

Obtenção de mel artificial