На сайті 11893 реферати!

Усе доступно безкоштовно, тому ми не платимо винагороди за додавання.
Авторські права на реферати належать їх авторам.

Сахароза. Крохмаль. Целюлоза

Реферати > Хімія > Сахароза. Крохмаль. Целюлоза

План

1. Сахароза

2. Полісахариди

2.1. Крохмаль

2.2. Целюлоза

Сахароза, яку ще називають буряковим, або тростинним, цукром — найважливіша сполука з дисахаридів. Молекулярна формула її — С12Н22О11. У великих кількостях сахароза міститься у буряках і стеблах цукрової тростини, а також у березовому і кленовому соках, у багатьох плодах і овочах.

Сахароза (звичайний цукор) — біла кристалічна речовина, солодша за глюкозу, добре розчинна у воді. Важлива хімічна властивість сахарози — здатність до гідролізу (при нагріванні і наявності іонів водню як каталізатора). При цьому з однієї молекули сахарози утворюється молекула глюкози й молекула фруктози:

С12Н22О11 + Н2О -> С6Н12О6 + С6Н12О6

Це підтверджує, що молекули сахарози складаються із сполучених один з одним залишків молекул глюкози і фруктози. Сахарозу порівняно з глюкозою можна розглядати ніби подвійним цукром, через що вона й належить до дисахаридів.

В Україні сахарозу добувають із соку буряків. Вона не лише важливий продукт харчування — її похідні використовуються в техніці, наприклад як пластифікатори у виробництві пластмас. Вона застосовується також для виготовлення деяких ліків, мікстур для дітей, сиропів тощо.

Полісахариди не солодкі на смак, здебільшого не розчиняються у воді. Полісахари-ди є складними високомолекулярними сполуками, які під каталітичним впливом кислота бо ферментів гідролізуються з утворенням простіших полісахаридів, потім дисахаридів і, зрештою, величезної кількості (сотень і тисяч) молекул моносахаридів. Тому їх і об’єднують під загальною назвою полісахариди.

Найважливішими представниками полісахаридів є крохмаль і целюлоза. Їх молекули побудовані з ланок –С6Н10О5-, які є залишками молекул глюкози, що втратила молекулу води (Н2О). Тому склад крохмалю і целюлози виражається загальною формулою (С6Н10О5)n. Відмінність у властивостях природних полімерів глюкози зумовлена будовою цих речовин: макромолекули крохмалю побудовані із залишків α-глюкози, а макромолекули це-люлози — із залишків молекул β-глюкози.

Крохмаль поширений у природі. Для різних рослин — він запасний поживний матеріал міститься і міститься в них у вигляді крохмальних зерен. У бульбах картоплі його міститься приблизно 20%, в зернах пшениці — біля 70%, рису — біля 80%.

Крохмаль — білий порошок, що не розчиняється у холодній воді; у гарячій воді він набрякає, утворюючи клейстер. З розчином йоду дає синє забарвлення (характерна реакція).

Молекули крохмалю неоднорідні за величиною — значення n у них коливається від сотень до 1000-5000 чи більше.

Найважливіша хімічна властивість крохмалю — його гідроліз, кінцевим продуктом якого є глюкоза. Сумарне рівняння можна виразити так:

(С6Н10О5)n + nН2О -> nС6Н12О6

Звідси можна зробити висновок, що макромолекула крохмалю побудована із залишків молекул глюкози.

Крохмаль утворюється в результаті фотосинтезу в зелених рослинах з участю хлорофілу — зеленого пігменту рослин. Хлорофіл вбирає сонячне світло, і за рахунок цієї енергії здійснюється ряд реакцій між оксидом вуглецю (IV) і водою. Фотосинтез можна подати таким сумарним рівнянням:

6СО2 + 6Н2О -> С6Н12О6 + 6О2

Далі глюкоза через ряд проміжних стадій перетворюється у крохмаль:

nС6Н12О6 -> (С6Н10О5)n + nН2О

Продукти фотосинтезу внаслідок вбирання енергії сонячних променів володіють великим запасом енергії. За рахунок цієї енергії, яка виділяється при окисленні органічних речовин в організмі, і можлива його життєдіяльність.

У промисловості крохмаль виробляють переважно з бульб картоплі, а також кукурудзи.

Застосування крохмалю різноманітне. Він є основним вуглеводом продуктів харчу-вання людини — хліба, крупів, картоплі. Значні кількості його переробляють на декстрини, патоку і глюкозу, які використовують у кондитерському виробництві.

З крохмалю, який є в картоплі і зернах злаків, добувають етиловий спирт. Для цього крохмаль спочатку перетворюють на глюкозу під дією ферментів, а потім глюкозу піддають спиртовому бродінню в присутності дріжджів.

Крохмаль використовують як засіб клеєння, обробки тканин, крохмалення білизни. У медицині на основі крохмалю виготовляють мазі, присипки тощо.

Целюлоза, або клітковина, — ще більш поширений вуглевод, ніж крохмаль. З неї складаються в основному стінки рослинних клітин. У дереві міститься до 60% целюлози, у ваті і фільтрувальному папері — до 90%.

Целюлоза — тверда волокниста речовина, нерозчинна у воді і органічних розчинниках. Склад целюлози, як і крохмалю, зображують формулою (С6Н10О5)n. Величина n у деяких видах целюлози досягає 40000, а молекулярна маса становить кілька мільйонів Молекули її мають лінійну (не-розгалужену) будову, тому целюлоза легко утворює волокна. Молекули ж крохмалю мають як лінійну, так і розгалужену будову. У цьому основна відмінність крохмалю від целюлози.

Невеликі відмінності у будові молекул зумовлюють значні відмінності у властивостях природних полімерів: крохмаль — продукт харчування, целюлоза для цієї мети непридатна.

Подібно до крохмалю, целюлоза при нагріванні з розведеними кислотами піддається гідролізу, утворюючи глюкозу:

(С6Н10О5)n + nН2О -> nС6Н12О6

Гідроліз целюлози, відомий також під назвою оцукрення, — дуже важлива властивість целюлози, він дає змогу добувати з деревної тирси і стружок глюкозу, а зброджуванням останньої — етиловий спирт. Цей спирт, добутий із деревини, називається гідролізним.

На гідролізних заводах з 1 т деревини виробляють до 200 л етилового спирту, що замінює 1,5 т картоплі або 0,7 т зерна. Сира глюкоза, добута з деревини, може бути кормом для худоби.

Оскільки целюлоза — полімер глюкози, її молекули містять спиртові гідроксильні групи. У кожному залишку глюкози таких груп три, і формулу целюлози можна подати так: [С6Н7О2(ONO2)3]n, або, як його ще називають, піроксилін, — вибухова речовина, яка використовується при виготовленні порохів. З оцтовокислих ефірів целюлози, наприклад з триацетату целюлози [С6Н7О2(ОСОСН3)3]n виготовляють негорючу фото- і кіноплівку, різні прозорі пластмаси.

Це лише окремі приклади застосування целюлози. У вигляді бавовнику, льону, прядива вона йде на виготовлення тканин — бавовняних і лляних. Великі кількості її витрачаються на виробництво паперу. Піддаючи целюлозу хімічній переробці, виробляють кілька видів штучного шовку.

Використана література

1. «Органічна хімія 10 клас», Домбровський А.В., Лукашова Н.І., Лукашов С.М.

2. «Химия» Учебник для 8-10 классов средней школы, Ходаков Ю.В., Шапова-ленко С.Г., Цветков Л.А., Эпштейн Д.А.

3. «Енциклопедія Кирила і Мефодія»