Көмірсулар.
Мақсаты: Көмірсулардың негізгі топтарының химиялық қасиеттерін, моносахаридтер құрамындағы функционалдық топтарды эксперименттік жолмен анықтай алу.
Жабдықтар: глюкоза, 5% , 10% , , , 5% сахароза, крахмал (ұнтағы), дистил. H2O, йод суы сұйытылған, H2SO4 сұйытылған, зат шынысы, пробиркалар, шыны таяқша, штатив , ұстағыш, пипеткалар.
№ 1. Мыс сахаратының түзілуі.
Пробиркаға 2 тамшы және 4 тамшы ерітінділерін құю. Тұнба түзіледі, түсін белгіле. Оған 2 тамшы глюкоза ерітіндісін қосып шайқа. Өзгерістерді бақылап, оларды реакция теңдеулерімен өрнекте, қорытынды жаса.
№ 2. “ Күміс айна” реакциясы.
Пробиркаға 2 тамшы және 4 тамшы концентрациялы құйып, оған 3 тамшы глюкоза ерітіндісін қосып, ептеп қыздыр. Өзгерістерді бақылап, реакция теңдеулерімен өрнекте. Қорытынды жаса.
№ 3. Мыс гидроксидінің (ІІ) тотықсыздануы. (Троммер реакциясы).
Пробиркаға 2 тамшы , 4 тамшы құйып, оған 2 тамшы глюкоза қос. Пробирканы жайлап қыздыр. Қандай өзгерістерді байқадыңыз? Өзгерістерді реакция теңдеулерімен өрнектеп, қорытындыла.
№4. Фелингтің реакциясы.
5-6 тамшы глюкозаның ертіндісіне 3-5 тамшы Фелинг реактивін қосып қыздырғанда алдымен сары ертінді, одан кейін кірпіш-қызыл түсті тұнба түзіледі. Фелинг реактивінің құрамына күкіртқышқыл мыс, сегнет тұзы және күйдіргіш натр кіреді. Қыздырғанда Си(І)ОН тұнбаға түспейді, тек ертіндіні сары түске бояйды.
(П.А.Верболович, 86)
3-ші тәжірибе. Селивановтың фруктозаға жасалатын реакциясы.
Пробиркаға 3-4 тамшы 1%-тік фруктозаның ертіндісін және 1-2 тамшы Селиванов реактивін (0,5г резорцин 100 мл 20%-тік НСІ) тамызып, 2-3 минут қайнатады немесе 5-7минут су моншасында ұстайды. Ертінді біртіндеп шие-қызыл түске боялады.
№ 4. Сахарозаның гидролизі.
Екі пробирканы белгіле. Оның біріншісіне 2 тамшы , 5 тамшы , 2 тамшы сахароза ерітінділерінен қосып, қыздыр. Мыстың (!) оксиді түзілді ме? Түсіндір.
Екінші пробиркаға 10 тамшы сахароза және 2 тамшы сұйытылған H2SO4 қосып, алынған ерітіндіні 2-3 минут спирт шамының жалынында қыздыру. Осы ерітіндіден 3 тамшы алып, оны таза пробиркаға құю. Оған 2 тамшы және 7 тамшы ерітіндісін қосу, жылдам қыздыру. Өзгерістер болды ма? Оларды сипатта. Өзгерістерді реакция теңдеулерімен өрнектеп, қорытынды жаса.
№5. Толенстің реакциясы.
Ағаш ұнтағын концентрленген НСІ ертіндісімен сулап бояғыш затты-флороглюцинді қосқанда ұнтақ таңқурай түске боялады. Ағаштағы пентозандар тұз қышқылының әсерінен пентозаларға ыдырайды, ал пентоза фурфуралға айналады: Түзілген фурфурал флороглюцинмен таңқурай түсті өнім түзеді.
(П.А.Верболович, 94)
№6. Дисахаридтердің тотықсыздандырғыштық қасиеті.
Үш пробиркаға 3-4 тамшыдан 1% -тік сахароза, мальтоза және лактозаның ертінділерін тамызып, үшеуімен де Фелингтің реакциясын орындау керек. Көмірсулардың қайсысы тотықсыздандырғыштық қасиетке ие?
(П.А.Верболович, 94)
№7. Сахарозаның қышқылдық гидролизі.
Пробиркаға 10-12 тамшы 1%-тік сахарозаның ертіндісін тамызып, үстіне 2-3 тамшы 10%-тік күкірт қышқылы ертіндісін қосып, 2-3 минут қайнатады. Түзілген қоспаны лакмус бойынша 10% сілтінің ертіндісімен нейтралдап, Фелингтің реакциясын орындайды. Бақыланған өзгерістер бойынша қотынды жасау керек.
№ 5. Крахмалға сапалық реакция.
Пробиркаға 1-2 тамшы крахмал клейстерін және 8 тамшы дистилденген су құй. Оған 1 тамшы сұйытылған йод суын қос. Ерітінді түсі өзгерді ме? Қорытынды жаса.
№ 6. Крахмалдың гидролизі.
Пробиркаға 2 мл крахмал клейстерін құйып, оған 10 тамшы сұйытылған күкірт қышқылы ерітіндісін қос, шыны таяқшамен араластыр. Пробирканы абайлап 5-6 минут қыздыр. Зат шынысының бетіне пипеткамен он жеріне бір тамшыдан йод суын тамыз. Қыздырылып отырған ерітіндіге шыны таяқшаны батырып алып, зат шынысы бетіндегі бір тамшы йодқа араластыр. Тамшы түсі өзгерді ме? Егер тамшы түсі көк түске боялса, онда қыздыруды ары қарай жалғастырып, әр минут сайын зат шынысы бетіндегі йод ерітіндісінің түсі өзгеріссіз қалғанша қайталау. Йод түсі өзгеріссіз қалғанда қыздыруды тоқтат. Гидролиз аяқталды. Реакция теңдеулерін жазып, қорытындыла.
Эксперименттік есеп . 4 пробиркада: глюкоза, глицерин, сірке альдегиді, сірке қышқылы ерітінділері берілген. Екі реактивті ғана қолданып, қай пробиркада не бар екендігін анықта.
№ 7. Крахмалдың қышқылдық гидролизі.
Пробиркаға 3 мл 1%- тік крахмалдың ертіндісін құйып, 1 мл 10%-тік күкірт қышқылының ертіндісін қосады. Су моншасында 2-3 минут қайнағаннан кейін Люгольдің реактивімен эмальданған пластинканың ұяшығында гидролизатқа реакция жасайды. Келесі реакцияларды әрбір 1 минуттан кейін Люголь реактивінің түсі өзгермегенше жасайды. Гидролиз аяқталғанда, гидролизатты суытып, лакмус бойынша нейтралдап, Фелингтің реакциясын орындайды. Алынған нәтижелер бойынша қортынды жасалады. Гидролиз кезінде:
Крахмал амилодекстриндер эритодекстриндер фтаводекстриндер
ахродекстриндер мальтодекстриндер мальтоза глюкоза.
Глюкоза йодтың түсін өзгертпейді.
(П.А.Верболович, 100)
Жаттығулар.
1. Глюкозаның физикалық қасиеттері қандай? Ол табиғатта қайда кездеседі?
2. Сахароза, глицерин және глюкоза ерітінділері берілген. Оларды тәжірибе жүзінде қалай анықтауға болады? Жұмыс жоспарын құр. Күтілетін бақылаудың нәтижесін сипатта және оларды реакция теңдеулерімен дәлелді өрнекте.
3. Д- рибозаның альдегидтік және циклдік формаларының өзара ауысуын сызбамен өрнекте.
4. Глюкоза мен сахарозаның қолданылатын жерлері?
5. Келесі реакция теңдеулерін жазыңыз : а) глюкозаның спирттік ашуы; ә) сахарозаның гидролизі; б) глюкозаның тотықсыздануы. Барлық реакциялардың өнімдерін ата.
6. Қайсысы гидролизденеді: а) глюкоза; ә) фруктоза; б) рибоза; в) сахароза? Неге?
7. Глюкозаның α- және β – формалары бір-бірінен несімен ерекшеленеді?
8. Рибоза тотықсызданғанда рибит спиртін береді, ал тотыққанда – рибондық қышқыл түзеді. Осы реакциялардың теңдеулерін жаз.
9. Крахмал →Х→у→ сірке қышқылы өзгерістерін жүзеге асыруға болатын реакция теңдеулерін жаз. Мұндағы Х және у заттарының атауын нұсқа.
10. Гликоген деген не? Ол құрылысы бойынша крахмалдан несімен ерекшеленеді? Адам ағзасында қандай роль атқарады?
Есептер.
№ 1. Құрамында 5 % қоспасы бар 300 г глюкозаның ашуында қандай масса сүт қышқылы түзіледі?
Жауабы: 285 г.
№ 2. 1 кг глюкозаны тотықсыздандырғанда алты атомды спирт сорбиттің қандай массасын алуға болады? Оның массалық үлесінің шығымы 80 % — ті құрайды.
Жауабы: 808,89 г.
№ 3. Құрамында 4 % қоспасы бар 250 г глюкозаның спирттік ашуында (қ.ж) қандай көлем көмірқышқыл газы түзіледі?
Жауабы: 59,73 л.
№ 4. Глюкозаны спирттік ашытып 230 г. этил спирті алынды. Қандай көлем (қ.ж) көміртегінің (IV) оксиді бөлінеді?
Жауабы: 112 л.
№ 5. Сахарозаны гидролиздегенде түзілген глюкозадан 27 г сүт қышқылы алынды, сүт қышқылды ашу 50% шығыммен жүрді. Қандай масса сахароза гидролизденді?
Жауабы: 102,6 г.
№ 6. Картоп түйнегіндегі крахмалдың орташа алғандағы массалық үлесі 24 %. Ауданы 15 га жерде өсірілген картоптың 1 га -нан жиналатын өнім 285 ц құраса, одан қандай масса глюкоза алуға болады? Глюкозаның массалық үлесінің шығымы 90%.
Жауабы: 102,6 т.
№ 7. Массасы 200 кг ағаш ұнтағынан қандай масса этил спиртін алуға болады? Ұнтақтағы целлюлоза 55 %. Өндірістегі әр реакцияның өнімінің массалық үлесінің шығымы 60%-ті құрайды.
Жауабы: 22,5 кг.
№ 8. Фотосинтез процесінде глюкозаның түзілуін келесі реакция теңдеуімен өрнектеуге болады:
.
Жер бетінің әр квадрат сантиметрі минутына жуық шамамен 2 Дж Күн энергиясын алады. 10 жапырақта массасы 0,9 г глюкоза түзілу үшін қанша уақыт қажет болады, егер әр жапырақтың ауданы 10 см2 болса? Ал өсімдік Күн энергиясының тек қана 10 % -ін пайдаланады?
Жауабы: 11 сағат 13 минут.
№ 9. Медицинада глюкозаның ерітінді түрінде әр түрлі концентрациясы қоректік зат көзі, ағзадан улы заттарды шығару және залалсыздандыру үшін қолданылады. Массалық үлесі 5% глюкоза ерітіндісінің қандай массасында оның 120 г ерітіп, глюкозаның массалық үлесі 8 % болатын ерітінді дайындауға болатынын есепте.
Жауабы: 3680 г.
№ 10. Целлюлозаның белгілі бір мөлшерін 1:2 қатынасында бөліктерге бөлді. Аз бөлігін гидролизге ұшыратып 72 г глюкоза алынды. Көп бөлігінен қандай масса целлюлозаның үшацетатын алуға болады, егер оның шығымының массалық үлесі 78 % -ті құраса?
Жауабы: 179,71 г.