ГДЗ-Химия-10-класс-Рудзитис-2000- (991553), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Однако выход составляет 85%, и практически необходимо63370/0,85 = 74553 моль глицерида олеиновой кислоты.Молекулярная формула глицерида олеиновой кислоты С57Н104O6. Вычислим молярную массу глицерида олеиновой кислоты:М(С57Н104O6) = 12 · 57 + 104 + 16 · 6 = 884 г/мольВычислим массу глицерида олеиновой кислоты:m(С57Н104O6) = ν( С57Н104O6) · М(С57Н104O6) == 74553 моль · 884 г/моль ≈ 65,9·106 г = 65,9 т.Ответ: необходимо 65,9 т глицерида олеиновой кислоты.Решение задачи № 4Формула стеариновой кислоты C17H35–COOH.
При действии гидроксиданатрия на глицерид стеариновой кислоты образуется глицерин и стеарат натрия:OCH2 – O – C – C7H35OCH – O – C – C17H35O+ 3NaOHCH2 – OH|CH – OH|CH2 – OH+ 3C17H35–COONaCH2 – O – C – C17H35Молекулярная формула глицерида стеариновой кислоты С57Н110О6.Вычислим массу чистого глицерида стеариновой кислоты, содержащегося в жире:m(С57Н110О6) = с(С57Н110О6) · m(жира) = 0,8 · 1,5 т = 1,2 т.Вычислим молярную массу глицерида стеариновой кислоты:М(С57Н110О6) = 12 · 57 + 110 + 16 · 6 = 890 г/моль118Вычислим количество вещества глицерида стеариновой кислоты:ν(C 57 H110 O 6 ) =m(C 57 H110 O 6 )M (C 57 H110 O 6 )=1,2 ⋅ 10 6 г≈ 1348 моль890 г / мольПо уравнению реакции из 1 моль глицерида стеариновой кислоты образуется 3 моль стеарата натрия. Пусть из 1348 моль глицерида стеариновойкислоты получится х моль стеарата натрия.
Составим пропорцию:1 13481348 ⋅ 3== 4044 моль, x=3x1Молекулярная формула стеарата натрия С17Н35О2Nа. Вычислим молярную массу стеарата натрия:M(С17Н35О2Nа) = 12 · 18 + 1 · 35 + 16 · 2 + 23 = 306 г/мольВычислим массу стеарата натрия:m(С17Н35О2Nа) = ν( С17Н35О2Nа) · М(С17Н35О2Nа) == 4044 моль · 306 г/моль ≈ 1240000 г = 1,24 т.Стеарат натрия составляет 70%, или 0,7 от массы мыла, следовательномасса мыла равна 1,24 т/0,7 = 1,77 т.Ответ: можно получить 1,77 т мыла.Глава X. УглеводыЗадачи к §§1-4 (стр. 137)Ответ на вопрос № 1Название «углеводы» сложилось исторически.
В соответствии с формулой формально можно считать, что углеводы состоят из угля и воды, их общая формула Сn(Н2O)m.Ответ на вопрос № 2Углеводы разделяют на моносахариды, дисахариды (состоящие из двухостатков моносахаридов) и полисахариды (состоящие из трех и более остатков моносахаридов). Моносахариды классифицируют также по числу атомов углерода в молекуле – на тетрозы, пентозы и гексозы.Ответ на вопрос № 3При реакции глюкозы с уксусной кислотой 1 моль глюкозы реагирует с5 моль уксусной кислоты, значит в молекуле содержится 5 ОН-групп. Глюкоза дает реакцию серебряного зеркала, причем при реакции с 1 моль глюкозы выделяется 2 моль серебра, следовательно в молекуле содержится 1альдегидная группа.Ответ на вопрос № 4Также, как и глюкоза, фруктоза может существовать в открытой и циклической форме:119O–H|H– C–HCH2 – C – CH – CH – CH – CH2|||||OH O OH OH OH OHC|OHоткрытая формаOH OH||C– C||HO HH|C|CH2OHциклическая формаОтвет на вопрос № 5В молекуле глюкозы есть альдегидная группа, поэтому глюкоза дает реакцию серебряного зеркала:OCH2 – CH – CH – CH – CH C|||||HOH OH OH OH OH+ Ag2OOCH2 – CH – CH – CH – CH C+ 2Ag|||||OHOH OH OH OH OHВ молекуле фруктозы альдегидной группы нет (см.
ответ на вопрос 4),поэтому реакцию серебряного зеркала фруктоза не дает.Ответ на вопрос № 6Как и глицерин, глюкоза является многоатомным спиртом и поэтому дает синее окрашивание при реакции с гидроксидом меди (II) без нагревания.В отличие от глицерина, в молекуле глюкозы есть альдегидная группа,поэтому при нагревании с гидроксидом меди (II) образуется оксид меди (I),окрашенный в красный цвет:OCH2 – CH – CH – CH – CH C+ Сu(OH)2|||||HOH OH OH OH OHOCH2 – CH – CH – CH – CH C|||||OHOH OH OH OH OH+ Cu2O + H2OОтвет на вопрос № 7а) При реакции с аммиачным раствором оксида серебра глюкоза проявляет восстановительные свойства, при этом образуется глюконовая кислота.120OCH2 – CH – CH – CH – CH C+ Ag2O|||||HOH OH OH OH OHOCH2 – CH – CH – CH – CH C+ 2Ag|||||OHOH OH OH OH OHб) При гидрировании в присутствии катализатора из глюкозы можнополучить шестиатомный спирт – сорбит:OCH2 – CH – CH – CH – CH C+Ag2O|||||HOH OH OH OH OHCH2 – CH – CH – CH – CH – CH2||||||+ 2AgOH OH OH OH OH OHОтвет на вопрос № 8а) При окислении метана в присутствии катализатора образуется метаналь (формальдегид):СН4 + O2t, катOН–C+ H2OHВ присутствии гидроксида кальция из метаналя образуется смесь углеводов, в том числе глюкоза:OCa(OH)2Н–CС6H12O6HПри спиртовом брожении глюкозы образуется этиловый спирт:С6H12O6 = 2С2Н5OН + 2CO2При окислении этилового спирта в присутствии катализатора образуетсяуксусная кислота:СН3–СН2ОН + О2t, катOCH 3 C+ Н2ОOHИз уксусной кислоты в две стадии можно получить метан.
При взаимодействии уксусной кислоты и гидроксида натрия образуется натриевая сольуксусной кислоты – ацетат натрия.121OO+ NaOH = CH3 CCH3 COH+ Н2ОONaПри сильном нагревании ацетата натрия с твердым гидроксидом натриявыделяется метан:CH3COONa + NaOH = CH4 + Na2CO3При гидролизе крахмала образуется глюкоза. Уравнение реакции:(С6Н10O5)n + nН2O = nС6Н12О6При сжигании глюкозы образуется оксид углерода (IV):С6Н12О6 + 6О2 = 6СO2 + 6Н2ОПревращение оксида углерода в глюкозу осуществимо только в клеткахрастений, содержащих хлорофилл, в процессе фотосинтеза:6СO2 + 6Н2О = С6Н12О6 + 6О2Ответ на вопрос № 9При окислении глюкозы в организме выделяется необходимая для жизнедеятельности энергия.
Эта реакция протекает через множество промежуточных соединений и в конце концов приводит к оксиду углерода (IV) и воде, такчто общее уравнение реакции совпадает с уравнением горения глюкозы:С6Н12О6 + 6О2 = 6СO2 + 6Н2ООтвет на вопрос № 10При фотосинтезе происходит образование глюкозы и выделяется кислород. Процесс фотосинтеза происходит в зеленых клетках растений, для негонеобходим свет:6СO2 + 6Н2О = С6Н12О6 + 6О2При дыхании происходит окисление глюкозы через ряд промежуточныхсоединений до оксида углерода (IV) и воды:С6Н12О6 + 6О2 = 6СO2 + 6Н2ООтвет на вопрос № 111) Спиртовое брожение, при котором образуется этиловый спирт. Имеетважное значение для промышленного производства этилового спирта:С6H12O6 = 2С2Н5OН + 2CO22) Молочнокислое брожение, при этом образуется молочная (2гидроксипропионовая) кислота.С6H12O6 = 2СН3–СНОН–СООНПроцесс молочнокислого брожения происходит при квашении капусты,солении огурцов, а также при силосовании кормов.3) Маслянокислое брожение, при котором образуется масляная (бутановая) кислота.С6H12O6 + 2O2 = СН3СН2СН2СООН + СО2 + 2Н2О122Ответ на вопрос № 12Приведем формулы рибозы и дезоксирибозы:O–H|H– C–HCOH H||C– C||HO OHO–H|H– C–HH|C|OHCдезоксирибозаOH H||C– C||HO HH|C|OHрибозаОтвет на вопрос № 13При гидролизе сахарозы образуются глюкоза и фруктоза:t, H2SO 4С6H12O6 + С6H12O6С12H22O11 + Н2ОглюкозафруктозаПри спиртовом брожении глюкозы образуется этанол:С6H12O6 = 2С2Н5OН + 2CO2Ответ на вопрос № 14Сахарозу получают из растений, в которых она содержится в достаточнобольшом количестве, например из сахарной свеклы или сахарного тростника.
Получение сводится лишь к очистке вещества.Глюкозы в промышленности получают при гидролизе крахмала, получаемого из растительного сырья, например из картофеля:(С6Н10O5)n + nН2O = nС6Н12О6Ответ на вопрос № 15При образовании крахмала происходит отщепление воды от молекулглюкозы и образуются макромолекулы крахмала, состоящие из большогоколичества остатков молекул глюкозы:nС6Н12О6 = (С6Н10O5)n + nН2OОтвет на вопрос № 16а) В присутствии гидроксида кальция из метаналя образуется смесь углеводов, в том числе глюкоза:OCa(OH)2Н–CС6H12O6Hб) Превращение глюкозы в крахмал или целлюлозу осуществимо тольков живых организмах:nС6Н12О6 = (С6Н10O5)n + nН2O123Ответ на вопрос № 17Целлюлоза является природным полимером.
Молекулы целлюлозы образуются из молекул глюкозы, при этом также образуется вода:nС6Н12О6 = (С6Н10O5)n + nН2OОтличие свойств глюкозы и крахмала объясняется следующим образом.Глюкоза может существовать в двух циклических формах, называемых α- иβ-формами. В α-форме гидроксильная группа при первом атоме углероданаправлена вниз, а в β-форме вверх по отношению к плоскости молекулы:CH2OHHOHCH 2OHOHOHHHOHOHHOHOHHOHHHOHα-формаOHHβ-формаПри образовании молекул крахмала и целлюлозы отщепляется молекулаводы от гидроксильных групп в первом и четвертом положениях (аналогично образованию простых эфиров из спиртов). Но из α-формы глюкозы образуется крахмал, а из β-формы – целлюлоза:CH2OHCH2OHOHHHOOHHHOHHOOHHOHHHOHOкрахмалCH 2OHHCH 2OHHOOOHOHHHOHHOHOHHHOHOHцеллюлозаОтвет на вопрос № 19Целлюлоза образуется в растениях из глюкозы, образующейся в процессе фотосинтеза:6СO2 + 6Н2О = С6Н12О6 + 6О2nС6Н12О6 = (С6Н10O5)n + nН2O124Ответ на вопрос № 20Для получения целлюлозы из древесины измельченную древесину нагревают с растворами гидросульфитов натрия или кальция.
При этом другиесодержащиеся в древесине вещества переходят в раствор, а нераствореннойостается чистая целлюлоза. Сульфиты натрия и кальция получают из оксидасеры (IV) и гидроксидов натрия или кальция:NaOH + SO2 = NaHSO3Са(ОН)2 + 2SO2 = Са(НSO3)2Ответ на вопрос № 21Могут образоваться триацетилцеллюлоза или диацетилцеллюлоза:CH 2OCOCH 3CH2OHHOOHOHHHOHHO+ 2nCH3COOHHOnOHOHHHOO+ 2nН2ОHnCOCH 3OCOCH3CH2OHHOCH 2OCOCH 3OHOHHHOHOH+ 2nCH3COOHHOnOHOHHHOO+ 2nН2ОHnCOCH 3Ответ на вопрос № 22Метанол образуется вместе с другими веществами при сухой перегонкедревесины, то есть при нагревании без доступа воздуха.При гидролизе содержащейся в древесине целлюлозы образуется глюкоза:(С6Н10O5)n + nН2O = nС6Н12О6При спиртовом брожении глюкозы образуется этанол:С6H12O6 = 2С2Н5OН + 2CO2Ответ на вопрос № 23Большое количество целлюлозы используется для изготовления бумаги.При обработке целлюлозы уксусной кислотой образуется триацетилцеллюлоза,из которой получают ацетатный шелк, фото- и кинопленку.