Так же, как и моносахариды, широкое распространение в природе имеют и дисахариды – всем известная сахароза (тростниковый или свекловичный сахар), лактоза (молочный сахар), мальтоза (солодовый сахар).
Сам термин «дисахарид» сообщает нам о двух остатках моносахаридов, связанных между собой в молекулах этих органических соединений, получение которых возможно путем гидролиза (разложением водой) молекулы дисахарида.
Дисахариды – углеводы, молекулы которых состоят из двух остатков моносахаридов, которые соединены друг с другом за счет взаимодействия двух гидроксильных групп.
В процессе образования молекулы дисахарида происходит отщепление одной молекулы воды:
01
или для сахарозы:
02
Поэтому молекулярная формула дисахаридов С12H22O11.
Образование сахарозы происходит в клетках растений под воздействием ферментов. Но химики нашли осуществления многих реакций, являющихся частью процессов, которые происходят в живой природе. В 1953 году французский химик Р. Лемье впервые осуществил синтез сахарозы, названный современниками «покорением Эвереста органической химии».
В промышленности сахароза получается из сока сахарного тростника (содержание 14-16%), сахарной свеклы (16-21%), а также некоторых других растений, таких как канадский клен или земляная груша.
Всем известно, что сахароза представляет из себя кристаллическое вещество, которое имеет сладкий вкус и хорошо растворимо в воде.
Сок сахарного тростника содержит углевод сахароза, привычно называемый нами сахаром.
Имя немецкого химика и металлурга А. Маргграфа тесно связано с производством сахара из свеклы. Он был одним из первых исследователей, применивших в своих химических исследованиях микроскоп, при которого им были обнаружены кристаллы сахара в свекольном соке в 1747 году.
Лактоза – кристаллический молочный сахар, была получена из молока млекопитающих еще в XVII в. Лактоза является менее сладким дисахаридом, нежели сахароза.
Теперь ознакомимся с углеводами, имеющими более сложное строение – полисахаридами.
Полисахариды – высокомолекулярные углеводы, молекулы которых состоят из множества моносахаридов.
В упрощенном виде общая схема может быть представлена так:
03
Теперь сравним строение и свойства крахмала и целлюлозы – важнейших представителей полисахаридов.
Структурное звено полимерных цепей этих полисахаридов, формула которых (С6H10O5)n, – это остатки глюкозы. Для того, чтобы записать состав структурного звена (С6H10O5), нужно отнять молекулу воды из формулы глюкозы.
Целлюлоза и крахмал имеют растительное происхождение. Они образуются из молекул глюкозы в результате поликонденсации.
Уравнение реакции поликонденсации, а также обратного ей процесса гидролиза для полисахаридов условно можно записать следующим образом:
04
Молекулы крахмала могут иметь как линейный, так и разветвленный тип строения, молекулы целлюлозы – только линейный.
При взаимодействии с йодом крахмал, в отличие от целлюлозы, дает синее окрашивание. Различные функции эти полисахариды имеют и в растительной клетке. Крахмал служит запасным питательным веществом, целлюлоза выполняет структурную, строительную функцию. Стенки растительных клеток построены из целлюлозы.
2C2H5OH + 2Na = 2C2H5ONa + H2 2C3H7OH + 2Na = 2C3H7ONa + H2 Вычислим молярную массу смеси аргона и водорода: M(смеси) = D(воздух) * M(воздух) = 29*0,818 = 23,722 г/моль Дальше есть формула вычисления молярной массы смеси. Ее используем, чтобы найти объем водорода M(смеси) = M1*V1 + M2*V2/V1 + V2 = M(H2)*V(H2) + M(Ar)*V(Ar)/V(H2)+V(Ar). Пусть V(H2) =x 23,722 = 2x + 40*4,48/(x + 4,48) 23722x + 106274,56 = 2000x + 179200 21722x = 729,25 x = 3,36л n(H2) = V/Vm = 3,36/22,4 = 0,15 моль 0,15 моль - всего, на всю смесь спиртов теперь система уравнений пусть х - количество водорода для этанола, тогда (по коэффициентам) 2х - количество этанола, а его масса = M *n = 46 * 2x = 92x. Пусть y - количество водорода для пропанола. Тогда (по коэффициентам) его количество = 2y , а масса = M *n = 60*2y = 120y и сама система x + y = 0,15 92x + 120y = 16,6 Подстановка: x = 0,15-y 92(0,15-y) + 120y = 16,6 13,8 - 92y + 129y = 16,6 y = 0,1 n(C3H7OH) = 2y => 2*0,1 = 0,2 моль m(C3H7OH) = n*M = 0,2 * 60 = 12 г w(C3H7OH) = m(C3H7OH)/m(смеси) = 12/16,6 = 0,72 или 72% w(C2H5OH) = 100%-72% = 28%
Восстановление:MnO4− + 8H+ + 5e− = Mn2+ + 4H2O | 2
Окис:H2O2 − 2e− = O2 + 2H+ |5
2MnO4− + 6H+ + 5H2O2 = 2Mn2+ + 8H2O + 5O2