Серебряное зеркало — это химический тест для определения наличия альдегидных или оксикетоновых групп в органических соединениях. Он основан на реакции глюкозы с нитратом серебра, при которой из серебра выпадает металлический отложение, образуя зеркало.
Однако сахароза, или обычный столовый сахар, не проявляет реакции серебряного зеркала, несмотря на то, что она содержит функциональную группу альдегида. Этот факт вызывает у людей множество вопросов общей и химической значимости.
Причиной является то, что сахароза не содержит альдегидной или оксикетоновой группы. Вместо этого она состоит из молекул глюкозы и фруктозы, соединенных своими гидроксильными группами. Благодаря этому свойству, сахароза обладает свойством сохранять свою молекулярную структуру и не подвергаться разложению под воздействием кислорода или серебряной соли.
Почему сахароза не реагирует со связывающим веществом
Сахароза (обычный столовый сахар) не реагирует со связывающим веществом, которое часто используется в химических экспериментах — раствором серебряного зеркала. В противоположность другим монозахаридам, таким как глюкоза или фруктоза, сахароза не окисляется восстановительной реакцией со связывающим веществом.
52. Сахароза. Крахмал. Целлюлоза (часть 3)
Это объясняется тем, что молекула сахарозы является дисахаридом, состоящим из молекул глюкозы и фруктозы, связанных гликозидной связью. В результате такой связи формируется кислородный эфир, который исключает сахарозу из реакций, связанных с окислением и восстановлением. Это также объясняет, почему сахароза обладает более высокой стойкостью и длительной сладостью, чем другие виды сахаров.
Кроме того, реакция с серебряным зеркалом является реакцией окисления-восстановления. Восстановительным агентом в этой реакции является обычно глюкоза. Фруктоза и галактозы также могут служить восстановительными агентами в таких реакциях. Но, как уже упоминалось, сахароза не имеет таких свойств и не может служить восстановительным агентом в реакции с серебряным зеркалом.
Читать еще: Почему отмечают 23 февраля
В целом, реакция с серебряным зеркалом служит как довольно простой, но эффективный тест на наличие монозахаридов в растворе. И хотя сахароза не проходит этот тест, она является одним из наиболее распространенных сахаров в природе и находит широкое применение в пищевой и фармацевтической промышленности.
Как работает серебряное зеркало
Состав реакционной смеси
Серебряное зеркало — это химический опыт, который используется для определения наличия альдегидных или кетонных групп в молекулах органических соединений. Для проведения реакции нужно приготовить реакционную смесь, которая состоит из раствора аммиачной серебряной нитратной соли и раствора глюкозы или другого соединения с альдегидной или кетонной группой.
Процесс прохождения реакции
При взаимодействии реакционной смеси с соединением, содержащим альдегидную или кетонную группу, происходит окисление альдегида или кетона аммиачным ионом, в результате чего в реакционной смеси выделяется ионы аммония и серебро восстанавливается до металлического состояния, образуя серебряное зеркало на стенках пробирки.
Дисахариды. Сахароза. 11 класс.
Почему сахароза не дает реакции
Сахароза не дает реакции серебряного зеркала, так как она не содержит альдегидной или кетонной группы в своей молекуле. Поэтому, если добавить раствор сахарозы в реакционную смесь, не произойдет окисления аммиачным ионом и не образуется серебряное зеркало.
Сахароза — сложный сахар
Сахароза — это сложный сахар, который состоит из двух молекул — глюкозы и фруктозы. Она является основным видом сахара, который потребляется людьми. Она находится во многих продуктах питания и используется в приготовлении сладких блюд.
Однако, когда мы сталкиваемся с химическими реакциями, некоторые свойства сахарозы могут изменяться. Например, сахароза не дает реакцию серебряного зеркала.
В реакции на серебряное зеркало наблюдается образование серебра из иона Ag+. Это происходит благодаря присутствию свободных электронов, которые принимают участие в реакции. Сахароза не имеет свободных электронов, которые могут участвовать в этой реакции. Поэтому, когда мы погружаем полоску с серебряным зеркалом в раствор сахарозы, никакой химической реакции не происходит.
Читать еще: Почему некоторые страны богатые а некоторые бедные
Это свойство сахарозы не является недостатком или преимуществом, оно лишь обусловлено ее химической структурой. Сахароза — это важный компонент нашей диеты, хороший источник энергии и усугубляет вкус многих наших любимых блюд. Но для реакций с серебряным зеркалом нам нужен другой вид веществ — вещества, обладающего свободными электронами.
Механизм образования серебряного зеркала и почему он не возникает с сахарозой
Серебряное зеркало является результатом реакции между раствором серебряного нитрата и редуцирующими веществами. При этой реакции ионы серебра восстанавливаются и осаждается слой металлического серебра на поверхности стеклянной пробы.
Однако такое реагирование не происходит сахарозой, которая является нередуцирующим веществом. Нередуцирующие вещества не имеют свободных атомов водорода, не способных выступать в качестве электронного донора. Поэтому они не могут вступать в реакции восстановления с ионами серебра и не могут вызывать образование металлического слоя.
С другой стороны, некоторые редуцирующие сахара, такие как глюкоза и фруктоза, могут вызывать образование серебряного зеркала. Это связано с тем, что они обладают свободными атомами водорода, способными вступать в реакции восстановления.
Таким образом, механизм образования серебряного зеркала заключается в возможности редуцирующих веществ выступать в качестве электронного донора и вступать в реакцию с ионами серебра. Нередуцирующие вещества, такие как сахароза, не могут это сделать, поэтому они не демонстрируют этот эффект.
Источник: assma.ru
Будет ли сахароза взаимодействовать с раствором оксида серебра почему
Будет ли сахароза взаимодействовать с раствором оксида серебра почему
Примером наиболее распространенных в природе дисахаридов (олигосахаридом) является сахароза (свекловичный или тростниковый сахар).
Биологическая роль сахарозы
Наибольшее значение в питании человека имеет сахароза, которая в значительном количестве поступает в организм с пищей. Подобно глюкозе и фруктозе сахароза после расщепления ее в кишечнике быстро всасывается из желудочно-кишечного тракта в кровь и легко используется как источник энергии.
Важнейший пищевой источник сахарозы — сахар.
Строение сахарозы
Молекулярная формула сахарозы С12Н22О11 .
Сахароза имеет более сложное строение, чем глюкоза. Молекула сахарозы состоит из остатков молекул глюкозы и фруктозы в их циклической форме. Они соединены друг с другом за счет взаимодействия полуацетальных гидроксилов (1→2) -гликозидной связью, то есть свободный полуацетальный (гликозидный) гидроксил отсутствует:
Физические свойства сахарозы и нахождение в природе
Сахароза (обыкновенный сахар) – белое кристаллическое вещество, более сладкое, чем глюкоза, хорошо растворимое в воде.
Температура плавления сахарозы 160°C. При застывании расплавленной сахарозы образуется аморфная прозрачная масса – карамель.
Сахароза является весьма распространённым в природе дисахаридом, она встречается во многих фруктах, плодах и ягодах. Особенно много ее содержится в сахарной свёкле (16-21%) и сахарном тростнике (до 20%), которые и используются для промышленного производства пищевого сахара.
Содержание сахарозы в сахаре 99,5%. Сахар часто называют «носителем пустых калорий», так как сахар – это чистый углевод и не содержит других питательных веществ, таких, как, например, витамины, минеральные соли.
Химические свойства
Для сахарозы характерны реакции по гидроксильным группам.
1. Качественная реакция с гидроксидом меди (II)
Наличие гидроксильных групп в молекуле сахарозы легко подтверждается реакцией с гидроксидами металлов.
Видеоопыт «Доказательство наличия гидроксильных групп в сахарозе»
Если раствор сахарозы прилить к гидроксиду меди (II), образуется ярко-синий раствор сахарата меди (качественная реакция многоатомных спиртов):
2. Реакция окисления
Восстанавливающие дисахариды
Дисахариды, в молекулах которых сохраняется полуацетальный (гликозидный) гидроксил (мальтоза, лактозы), в растворах частично превращаются из циклических форм в открытые альдегидные формы и вступают в реакции, характерные для альдегидов: реагируют с аммиачным раствором оксида серебра и восстанавливают гидроксид меди (II) до оксида меди (I). Такие дисахариды называются восстанавливающими (восстанавливают Cu (OH)2 и Ag2O).
Реакция «серебряного зеркала»
Реакция с гидроксидом меди (II)
Невосстанавливающий дисахарид
Дисахариды, в молекулах которых нет полуацетального (гликозидного) гидроксила (сахароза) и которые не могут переходить в открытые карбонильные формы, называются невосстанавливающими (не восстанавливают Cu (OH)2 и Ag2O).
Сахароза, в отличие от глюкозы, не является альдегидом. Сахароза, находясь в растворе, не вступает в реакцию «серебряного зеркала» и при нагревании с гидроксидом меди (II) не образует красного оксида меди (I), так как не способна превращаться в открытую форму, содержащую альдегидную группу.
Видеоопыт «Отсутствие восстанавливающей способности сахарозы»
3. Реакция гидролиза
Для дисахаридов характерна реакция гидролиза (в кислой среде или под действием ферментов), в результате которой образуются моносахариды.
Сахароза способна подвергаться гидролизу (при нагревании в присутствии ионов водорода). При этом из одной молекулы сахарозы образуется молекула глюкозы и молекула фруктозы:
Видеоопыт «Кислотный гидролиз сахарозы»
Мальтоза и лактоза при гидролизе расщепляются на составляющие их моносахариды за счёт разрыва связей между ними (гликозидных связей):
Таким образом, реакция гидролиза дисахаридов является обратной процессу их образования из моносахаридов.
В живых организмах гидролиз дисахаридов происходит при участии ферментов.
Получение сахарозы
Сахарную свеклу или сахарный тростник превращают в тонкую стружку и помещают в диффузоры (огромные котлы), в которых горячая вода вымывает сахарозу (сахар).
Вместе с сахарозой в водный раствор переходят и другие компоненты (различные органические кислоты, белки, красящие вещества и др.). чтобы отделить эти продукты от сахарозы, раствор обрабатывают известковым молоком (гидроксидом кальция). В результате этого образуются малорастворимые соли, которые выпадают в осадок. Сахароза образует с гидроксидом кальция растворимый сахарат кальция С12Н22О11·CaO·2Н2О.
Для разложения сахарата кальция и нейтрализации избытка гидроксида кальция через раствор пропускают оксид углерода ( IV).
Выпавший в осадок карбонат кальция отфильтровывают, а раствор упаривают в вакуумных аппаратах. По мере образования кристалликов сахара отделяют с помощью центрифуги. Оставшийся раствор – меласса – содержит до 50% сахарозы. Его используют для производства лимонной кислоты.
Выделенную сахарозу очищают и обесцвечивают. Для этого ее растворяют в воде и полученный раствор фильтруют через активированный уголь. Затем раствор снова упаривают и кристаллизуют.
Применение сахарозы
Сахароза в основном используется как самостоятельный продукт питания (сахар), а также при изготовлении кондитерских изделий, алкогольных напитков, соусов. Ее используют в высоких концентрациях в качестве консерванта. Путем гидролиза из нее получают искусственный мёд.
Сахароза находит применение в химической промышленности. С помощью ферментации из нее получают этанол, бутанол, глицерин, левулиновую и лимонную кислоты, декстран.
В медицине сахарозу используют при изготовлении порошков, микстур, сиропов, в том числе для новорожденных детей (для придания сладкого вкуса или консервации).
Углеводы
Углеводы — группа природных органических соединений, химическая структура которых отвечает формуле Cm(H2O)n. Входят в состав всех без исключения живых организмов.
Классификация
Углеводы подразделяются на
Моносахариды (греч. monos — единственный + sacchar — сахар) — наиболее распространенная группа углеводов в природе, содержащие в молекулах пять (пентозы) или шесть (гексозы) атомов углерода.
Из наиболее известных представителей к пентозам относятся рибоза и дезоксирибоза, к гексозам — глюкоза и фруктоза.
Олигосахариды (греч. ὀλίγος — немногий) — группа углеводов, в молекулах которых, содержится от 2 до 10 моносахаридных остатков. Если в молекуле содержатся два моносахаридных остатка, ее называют дисахарид.
Наиболее известны следующие дисахариды: сахароза, лактоза, мальтоза. Они являются изомерами, их молекулярная формула одинакова — C12H22O11.
Полисахариды (греч. poly — много) — природные биополимеры, молекулы которых состоят из длинных цепей (десятки, сотни тысяч) моносахаридов.
Например, глюкоза — моносахарид, а крахмал, гликоген и целлюлоза — ее полимеры. Также к полимерам относится хитин, пектин. Формула крахмала, целлюлозы — (C6H10O5)n
Моносахариды
Получение глюкозы возможно несколькими способами:
В присутствии ионов металла, молекулы формальдегида соединяются, образуя различные углеводы, например, глюкозу.
В присутствии кислоты и при нагревании, крахмал (полимер) распадается на мономеры — молекулы глюкозы.
Эту реакцию изобрела природа, для нее существует необыкновенный катализатор — солнечный свет (hν).
По химическому строению глюкоза является пятиатомным альдегидоспиртом, а, значит, для нее характерны реакции и альдегидов, и многоатомных спиртов.
Окисление глюкозы идет до глюконовой кислоты. Это можно осуществить с помощью реакций серебряного зеркала, с гидроксидом меди II.
Обратите особое внимание на то, что при написании формулы аммиачного раствора в полном виде будет правильнее указать в продуктах не кислоту, а соль — глюконат аммония. Это связано с тем, что аммиак, обладающий основными свойствами, реагирует с глюконовой кислотой с образованием соли.
Восстановление глюкозы возможно до шестиатомного спирта сорбита (глюцита), применяемого в пищевой промышленности в качестве сахарозаменителя. На вкус сорбит менее приятен, менее сладок, чем сахар.
Глюкоза содержит пять гидроксогрупп, является многоатомным спиртом. Она вступает в качественную реакцию для многоатомных спиртов — со свежеприготовленным гидроксидом меди II.
В результате такой реакции образуется характерное голубое окрашивание раствора.
Возможны несколько вариантов брожения глюкозы: спиртовое, молочнокислое, маслянокислое. Эти виды брожения имеют большое практическое значение и характерны для многих живых организмов, в частности бактерий.
Фруктоза является изомером глюкозы. В отличие от нее не вступает в реакции окисления — она является кетоспиртом, а кетоны окислению до кислот не подвергаются.
Для нее характерна качественная реакция как многоатомного спирта — со свежеприготовленным гидроксидом меди II. В реакцию серебряного зеркала фруктоза не вступает.
Применяется фруктоза как сахарозаменитель. Она в 3 раза слаще глюкозы и в 1,5 раза слаще сахарозы.
Дисахариды
Как уже было сказано ранее, наиболее известные дисахариды: сахароза, лактоза и мальтоза — имеют одну и ту же формулу — C12H22O11.
При их гидролизе получаются различные моносахариды.
Полисахариды
Из множества реакций, более всего мне хотелось бы выделить гидролиз крахмала. В результате образуется глюкоза.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Источник: ollimpia.ru
Почему раствор сахарозы не дает реакции серебряного зеркала, а после его нагревания с неорганической кислотой эта реакция происходит. ответ подтвердите соответствующими уравнениями реакций
Сахароза не дает реакции «серебряного зеркала» и не обладает восстановительными свойствами. Кетоны окисляются значительно труднее, чем альдегиды, поэтому они не дают реакцию «серебряного зеркала». Молекулы сахарозы состоят из остатков молекул глюкозы и фруктозы в их циклической форм; они соединены между собой через атом кислорода.
Поэтому, если сахарозу подвергнуть нагреванию с разбавленной серной или азотной кислотой, она перейдет в смесь глюкозы и фруктозы. Глюкоза относится к альдозам, а фруктоза-кетозам. Поэтому глюкоза дает реакцию «серебряного зеркала», а фруктоза -нет. Сахароза гидролизуется при нагревании в подкисленном растворе: t° C₁₂H₂₂O₁₁+H₂O= C₆H₁₂O₆(глюкоза)+C₆H₁₂O₆ (фруктоза) C₆H₁₂O₆(глюкоза) + 2(Ag(NH₃)₂)OH=C₅H₁₁O₅-COOH+2Ag +3NH₃ +H₂O
Источник: cwetochki.ru