Растворение сахара в воде химическое уравнение

Сахар или сахароза, тростниковый сахар – это важное для организма вещество, которое поступает в него с пищей или путем внутривенного введения. Часто при приготовлении пищи сахар растворяется в воде или иной жидкости для создания теста, напитков и т.д. Мало кто задумывается, почему именно сахар так легко растворяется, в отличие от крахмала или других подобных веществ. Свойство сахарозы быстро растворяться обосновано его физическими и химическими свойствами.

Химическая формула сахарозы

На химическом языке сахар пишется так: С12Н22О11. В формуле содержатся углерод, водород и кислород. Эти элементы легче всего распадаются под воздействием воды и легко вступают с ней в реакцию. Именно составом сахара обосновывается его легкая растворяемость как в холодной, так и в теплой воде. Для реакции обмена (растворения сахара) не нужны никакие катализаторы.

Реакция распада молекулы

При растворении вещества в воде происходит реакция гидролиза:

С12Н22О11 + Н2О → С6Н12O6 + С6Н12O6

В итоге получается две молекулы глюкозы. Сахар – олигосахарид, то есть вещество, которое включает в себя только две молекулы. Поэтому под воздействием воды эти молекулы, практически никак не связанные друг с другом, легко «расходятся» и лишаются прежней связи, становясь уже другим веществом.

Растворение вещества в холодной и теплой воде

Почему в теплой жидкости вещество растворяется быстрее, чем в холодной? Это еще один вопрос, который возникает у тех, кто интересуется растворением сахара. Ответ нужно искать в области физики.

Как известно, молекулы и их атомы постоянно находятся в движении. Чем выше температура, тем быстрее происходит перемещение частиц. Реакции гидролиза основаны именно на скорости перемещения ионов и атомов. Под воздействием тепла частицы быстрее расходятся, образуя две новые молекулы глюкозы.

Вывод: особенности сахара при взаимодействии с водой

Сахароза является одним из самых легкорастворимых веществ благодаря своей простой формуле и олигосахаридности. При взаимодействии с водой она вступает в реакцию гидролиза, благодаря чему и происходит растворение.

Дата публикации : 10 октября, 2017

Видео:ЛУЧШАЯ стратегия использования Таблицы Растворимости (химия с нуля)Скачать

Основные сведения о сахарозе: строение, формула вещества

Видео:Растворение. Растворимость веществ в воде | Химия 8 класс #39 | ИнфоурокСкачать

Характеристика сахарозы

Сахароза (сахар, sucrose или тростниковый сахар) — углевод, дисахарид природного происхождения. Углеводы — главный источник энергии в организме. Человек и животные не могут синтезировать их самостоятельно, поэтому запас пополняется за счет употребления растительных пищевых продуктов.

Сахароза в небольших количествах (менее 0,4 г на 100 г продукта) вместе с глюкозой присутствует в плодах и листьях многих зеленых растений. В результате обменных процессов, протекающих в клетках, остатки глюкозы образуют резервный полисахарид — крахмал. Когда основная часть глюкозы в крахмале израсходована, он переходит в сахарозу.

Высоким содержанием сахарозы отличаются:

• сок стеблей сахарного тростника 14-19 %; корни сахарной свеклы 16-21 %;
• фрукты: абрикосы до 11 %, слива до 8 %; апельсины до 6 %; яблоки, груши до 5 %;
• овощи: лук до 8 %, морковь 4-6 %;
• зародыши семян зерновых культур, например, маис до 14 % и сорго до 11 %;
• сок деревьев около 20 %, например, сахарный клен и различные виды пальм, в том числе кокосовая и финиковая.

Рисунок 1. Кристаллы сахарозы.

Физические свойства сахарозы

Таблица 1. Физические свойства сахарозы.

Из-за низкой температуры плавления быстро становится жидкой и тягучей.

Имеет изомеры с молекулярной формулой С 12 Н 22 О 11 — мальтозу и лактозу.

Видео:Растворение сахара в воде 🍵 Опыты и эксперименты по физике ➄Скачать

Химические свойства сахарозы. Химические реакции (уравнения) сахарозы

1. Как многоатомный спирт, к примеру, глицерин или глюкоза, сахароза имеет гидроксильные группы. Это проявляется в способности сахарозы реагировать с гидроксидами металлов.

Например, качественная реакция на сахарозу: бесцветный раствор сахарозы при реакции с C u ( O H ) 2 становится ярко-синим:

C 12 H 22 O 5 + C u ( O H ) 2 → ( C 12 H 20 O 5 ) C u ярко-синий сахарат меди (II) + 2 H 2 O .

2. Сахароза является невосстанавливающим дисахаридом и не обладает свойствами альдегидов, поэтому не идут реакции:

• «серебряного зеркала» при нагревании с аммиачным раствором оксида серебра (I);
• образования красного раствора оксида меди (I) при нагревании с гидроксидом меди (II);
• полного окисления.

3. Гидролиз сахарозы идет при кипячении с добавлением серной кислоты:

C 12 H 22 O 11 + H 2 O → t ° , H 2 S O 4 C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6 .

В результате реакции образуется смесь двух моносахаридов — глюкозы и фруктозы.

В живых организмах гидролиз сахарозы происходит при участии ферментов.

4. Горение и обугливание сахарозы проходит в присутствии солей лития.

C 12 H 22 O 11 + 12 O 2 → с о л и L i 12 C O 2 + 11 H 2 O .

Видео:8 класс. Массовая доля растворенного вещества. Решение задач.Скачать

Формула, молекула, строение сахарозы

В химии сахароза имеет формулу C 12 H 22 O 11 .

Сахароза — это дисахарид, в состав которого входят остатки глюкозы и фруктозы, соединенные атомом кислорода O-глюкозидным типом связи.

Рисунок 2. Строение сахарозы.

Структура молекулы сахарозы: молекулярная кристаллическая решетка.

Видео:Габриелян О. С. 8 класс §35 "Растворение. Растворимость веществ в воде".Скачать

Получение и производство сахарозы

Способы производства сахарозы основаны на выделении сока из растений и получении из него сначала раствора, а затем кристаллической сахарозы.

Рассмотрим на схеме получения сахарозы из свеклы.

Продукт измельчают в тонкую стружку, помещают в большие котлы (диффузоры). Через них пропускают горячую воду, которая вымывает сахарозу в виде раствора.

В нем присутствуют различные примеси, в том числе органические кислоты с общей формулой R-COOH.

Чтобы отделить их от сахарозы, в раствор добавляют известковое молоко (гидроксид кальция) C a ( O H ) 2 . Параллельно идут две реакции:

• 2 R — C O O H + C a ( O H ) 2 → ( R — C O O ) 2 C a ↓ + 2 H 2 O и
• С 12 Н 22 О 11 + C a ( O H ) 2 → С 12 Н 22 О 11 C a сахарат кальция + 2 H 2 O .

Затем через раствор сахарата кальция пропускают диоксид углерода (углекислый газ):

С 12 Н 22 О 11 C a + C O 2 + H 2 O → С 12 Н 22 О 11 + C a C O 3 ↓ .

Осадок карбоната кальция отфильтровывают, а раствор сахарозы упаривают в вакуумных аппаратах до образования кристалликов сахара. Получается сахар-сырец желтого цвета.

Далее его очищают и обесцвечивают: растворяют в воде и полученный раствор фильтруют через активированный уголь. Затем раствор снова упаривают и кристаллизуют, получая на выходе очищенный сахар или рафинад.

Видео:Составление уравнений химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать

Применение сахара в производстве

1. Пищевые производства: в качестве продукта питания; компонента кондитерских изделий, алкогольных напитков, соусов и искусственного меда. Растворы с высоким содержанием сахарозы — консервант при производстве фруктово-овощных заготовок.
2. Химическая отрасль: как субстрат при ферментации этанола, глицерина, бутанола, левулиновой и лимонной кислот.
3. Фармакология: тростниковый сахар используют при изготовлении лекарственных средств (сиропов, порошков), главным образом, для детей (как консервант, а также для маскировки горького или неприятного привкуса).

Биологическая функция в организме: сахароза — источник энергии. Она быстро расщепляется в пищеварительном тракте на глюкозу и фруктозу, легко проникает в кровь. Сахароза необходима для образования жира, гликогена, белково-углеродных соединений.

В умеренных количествах (до 40 грамм в день) оказывает благоприятное влияние на организм:

• активизирует работу головного мозга;
• снабжает клетки энергией;
• защищает печень от токсинов.

Однако чрезмерное употребление сахара, особенно в детском возрасте, повышает риск возникновения кариеса и диабета, ведет к ожирению.

Видео:8 класс Растворение веществ в водеСкачать

Гидролиз сахарозы — уравнение реакции, формула и свойства

Сахароза — природный углевод, являющийся химическим органическим соединением. Его относят к дисахаридам, так как в его структуре содержится два моносахаридных звена: остатки молекул глюкозы и фруктозы, соединенных через гидроксильную группу. В быту сахарозу называют тростниковым (иногда свекловичным) сахаром.

Видео:Как ЛЕГКО понять Химию с нуля — Массовая доля вещества // ХимияСкачать

Общие свойства

Внешне сахароза выглядит как бесцветные мелкие кристаллы. Ее физические свойства:

• в воде, этаноле растворима, однако практически не растворяется в метаноле и диэтиловом эфире;
• температура плавления равна 186 градусов по Цельсию. При застывании расплавленной массы получается аморфное прозрачное вещество, называемое карамелью;
• в природе находится в овощах, фруктах и ягодах.

Видео:Химические свойства воды/часть 1/химия 8 классСкачать

Получение сахарозы

Получение — довольно сложный и тонкий процесс. Для этого сахарный тростник или свеклу измельчают до мелких опилок и переносят в громадные диффузоры.

В них происходит процесс вымывания сахарозы под действием горячей воды.

Так как совместно с С12Н22О11 в раствор попадают примеси, для отделения данных продуктов через раствор пропускают гидроксид кальция Ca (OH2). После такой процедуры происходит образование почти нерастворимых солей, выпадающих в осадок (CaCO3), и растворимого сахарата кальция С12Н22О11*СаО*2Н2О.

Следующим шагом углекислый газ (СО2) добавляют к получившемуся раствору с целью разделения сахарата кальция.

В результате в осадок выпадает карбонат кальция, который отфильтровывается, а оставшийся раствор выпаривают в специальных вакуумных аппаратах. Далее образующиеся кристаллики разделяются при помощи центрифуги. Оставшийся раствор называется меласса. Он широко применяется для получения лимонной кислоты.

Полученная сахароза подвергается дополнительным очисткам, кристаллизации и упариванию.

Видео:Сперматозоид-чемпион | наглядно показано оплодотворениеСкачать

Сферы применения

Сахароза применяется во многих областях:

Для человека сахароза является важным энергетическим компонентом, обеспечивающим энергией и стимулирующим работу мозга. Однако как недостаток, так и ее избыток очень вреден. При недостатке возникает слабость, головокружение, падает работоспособность и внимание. А избыток, как и избыток полисахаридов и крахмала, может вызвать ожирение, высокий риск развития диабета и кариеса. Следует приводить потребление сахаров в равновесие.

Видео:СКОЛЬКО САХАРНОЙ ВАТЫ РАСТВОРИТСЯ В 10 ЛИТРАХ ВОДЫ?Скачать

Химические свойства

Формула — C12H22O11. Она не проявляет восстановительных свойств, а реакции идут обычно по гидроксильным группам:

Взаимодействие с серной кислотой. Схема реакции с серной кислотой выглядит следующим образом: 2С 12 Н 22 О 11 +2H 2 SO 4 = 23С↓+CO 2 ↑+2SO 2 ↑ +24Н 2 О

Гидролиз дисахаридов — химическая реакция, при которой вода вступает в реакцию с другими веществами.

Для дисахаридов характерна данная реакция (среда должна быть кислой либо необходимо присутствие фермента) с образованием моносахаридов, то есть происходит диссоциация. Чтобы гидролизоваться, нужна кислота.

Гидролизация происходит при высокой температуре и в присутствии ионов водорода. В результате она расщепляется до молекулы глюкозы и молекулы фруктозы.

Уравнение реакции гидролиза сахарозы можно написать следующим образом: C12H22O11+H2O=C6H12O6 (глюкоза)+C6H12O6 (фруктоза).

Из моносахаридов можно получить дисахариды обратной реакцией. А также в живых существах данная реакция происходит при участии различных ферментов. Скорость протекания реакции зависит от количества С12Н22О11 в растворе.

📹 Видео

Растворение твердых веществ в водеСкачать

Химические свойства водыСкачать

кислота азотная самодельнаяСкачать

Как выучить Химию с нуля за 10 минут? Принцип Ле-ШательеСкачать

Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Химические уравнения // Как Составлять Уравнения Реакций // Химия 9 классСкачать

Делаю огромное чудовище из сахара и содыСкачать

Химия 8 Растворы Растворимость веществСкачать

Химия 8 класс (Урок№14 - Вода в природе и способы её очистки.Физические и химические свойства воды.)Скачать