Позязя: обчисліть масову частку розчину одержаного в результаті зливання 25г розчину сульфатної кислоти з масовою часткою 70% і 40 г такого ж розчину але з масовою часткою 20%
Дано: m(орг. в-ва) = 25,2 г V(CO₂) = 40,32 л m(H₂O) = 32,4 г d(O₂) = 2,63 Уравнение реакции: C(x)H(y)O?(z) + O₂ → CO₂↑ + H₂O Нам еще не известно, содержится ли в данном органическом веществе кислород, поэтому он под знаком вопроса. Решение: 1) Нам дана плотность паров, можем найти молярную массу этого органического вещества по формуле. М(орг. в-ва) = d(O₂) · M(O₂) = 2,63 · 32 г/моль = 84,16 г/моль ≈ 84 г/моль Далее находим количество органического вещества, СО₂ и Н₂О. 2) n(орг. в-ва) = m : M = 25,2 г : 84 г/моль = 0,3 моль | 1 3) n(CO₂) = V : V₀ = 40,32 л : 22,4 л/моль = 1,8 моль | 6 4) n(H₂O) = m : M = 32,4 г : 18 г/моль = 1,8 моль | 6 Полученные числа 0,3; 1,8 и 1,8 делим на самое маленькое (0,3) и получаем коэффициенты, которые нужно подставить в уравнение реакции. 0,3 : 0,3 = 1 1,8 : 0,3 = 6 Перед формулой органического вещества будет стоять единица, перед водой и углекислым газом — шестерка. 1C(x)H(y)O?(z) + O₂ → 6CO₂↑ + 6H₂O Отсюда х = 6, y = 12. Считаем молярную массу С₆Н₁₂. М(С₆Н₁₂) = 6 · 12 г/моль + 1 · 12 г/моль = 84 г/моль Молярная масса, которую мы считали для органического вещества в первом действии совпадает с молярной массой С₆Н₁₂ (и равна 84 г/моль), следовательно, молекулярная формула органического вещества — С₆Н₁₂ и никакого кислорода там нет. ответ: Химическая формула вещества С₆Н₁₂.
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.
m₁(H₂SO₄) = w₁ * m₁(розчину) = 0.7 * 25 = 17.5 г
Разуємо масу кислоти в другому розчині
m₂(H₂SO₄) = w₂ * m₂(розчину) = 0.2 * 40 = 8 г
Всього кислоти: m₁(H₂SO₄) + m₂(H₂SO₄) = 17.5 + 8 = 25.5 г
Всього розчину: m₁(розчину) + m₂(розчину) = 25 + 40 = 65 г
Рахуємо масову частку кислоти в кінцевому розчині
w = m(H₂SO₄) / m(розчину) = 25.5 / 65 ≈ 0.3923 або 39.23%