24. Крохмаль і целюлоза (§ 28)

• Назад до змісту

24.1 Порівняйте крохмаль і целюлозу.

24.2 Виконайте досліди та дайте відповіді на запитання.

Дослід 1. У дві пробірки налийте по 2–3 мл води. Одну з них нагрійте майже до кипіння. В обидві пробірки насипте невелику кількість (на кінчику шпателя) крохмалю й обережно перемішайте струшуванням. Зробіть висновок щодо розчинності крохмалю в холодній і гарячій воді.

У холодній воді крохмаль не розчиняється та швидко осідає на дно пробірки у вигляді каламутного осаду (суспензії). У гарячій воді зерна крохмалю поглинають воду, розбухають і утворюють в’язку однорідну суміш.

Як називають розчин крохмалю у воді? До якого типу дисперсних систем він належить?

Розчин крохмалю у гарячій воді називають крохмальним клейстером. Він належить до колоїдних розчинів (золів).

Дослід 2. До розчину крохмалю, одержаного в попередньому досліді, додайте одну краплю розбавленого розчину йоду (світло-солом’яного кольору). Що спостерігаєте? Зробіть висновки щодо ознак якісної реакції на крохмаль.

Під час додавання краплі розчину йоду до крохмального клейстеру з’являється стійке темно-синє забарвлення. Поява темно-синього кольору є якісною ознакою наявності крохмалю.

24.3 Обчисліть масу глюкози, яку можна одержати в результаті гідролізу картопляного крохмалю, виділеного зі 100 кг картоплі, якщо відомо, що в бульбах картоплі 15 % крохмалю. Рівняння гідролізу: $(\mathrm{C_6H_{10}O_5})_{1000} + 1000\,\mathrm{H_2O} = 1000\,\mathrm{C_6H_{12}O_6}$.

Дано:

• $m(\text{картоплі}) = 100\text{ кг}$
• $w(\text{крохмалю}) = 15\%$ ($0{,}15$)
• Рівняння: $(\mathrm{C_6H_{10}O_5})_{1000} + 1000\,\mathrm{H_2O} \rightarrow 1000\,\mathrm{C_6H_{12}O_6}$

Знайти:

• $m(\mathrm{C_6H_{12}O_6}) - ?$

Розв’язання:

1. Обчислимо масу чистого крохмалю в картоплі:
   $m(\text{крохмалю}) = m(\text{картоплі}) \cdot w(\text{крохмалю}) = 100\text{ кг} \cdot 0{,}15 = 15\text{ кг} = 15\,000\text{ г}$

2. Знайдемо молярну масу однієї структурної ланки крохмалю $\mathrm{C_6H_{10}O_5}$ та всієї макромолекули $(\mathrm{C_6H_{10}O_5})_{1000}$:
   $M(\mathrm{C_6H_{10}O_5}) = 6 \cdot 12 + 10 \cdot 1 + 5 \cdot 16 = 162\text{ г/моль}$
   $M((\mathrm{C_6H_{10}O_5})_{1000}) = 1000 \cdot 162\text{ г/моль} = 162\,000\text{ г/моль}$

3. Обчислимо кількість речовини крохмалю:
   $n((\mathrm{C_6H_{10}O_5})_{1000}) = \dfrac{m(\text{крохмалю})}{M((\mathrm{C_6H_{10}O_5})_{1000})} = \dfrac{15\,000\text{ г}}{162\,000\text{ г/моль}} \approx 0{,}0926\text{ моль}$

4. За рівнянням реакції з $1\text{ моль}$ полімеру утворюється $1000\text{ моль}$ глюкози:
   $n(\mathrm{C_6H_{12}O_6}) = 1000 \cdot n((\mathrm{C_6H_{10}O_5})_{1000}) = 1000 \cdot 0{,}0926\text{ моль} = 92{,}6\text{ моль}$

5. Обчислимо молярну масу та масу утвореної глюкози:
   $M(\mathrm{C_6H_{12}O_6}) = 6 \cdot 12 + 12 \cdot 1 + 6 \cdot 16 = 180\text{ г/моль}$
   $m(\mathrm{C_6H_{12}O_6}) = n(\mathrm{C_6H_{12}O_6}) \cdot M(\mathrm{C_6H_{12}O_6}) = 92{,}6\text{ моль} \cdot 180\text{ г/моль} = 16\,668\text{ г} \approx 16{,}67\text{ кг}$

Відповідь: $m(\mathrm{C_6H_{12}O_6}) \approx 16{,}67\text{ кг}$.

24.4 Обчисліть відносну молекулярну масу крохмалю, якщо в середньому кожна молекула крохмалю містить по 12000 залишків молекул глюкози.

Дано:

• $n = 12\,000$
• Формула ланки: $\mathrm{C_6H_{10}O_5}$

Знайти:

• $M_r((\mathrm{C_6H_{10}O_5})_n) - ?$

Розв’язання:

1. Знайдемо відносну молекулярну масу однієї структурної ланки $\mathrm{C_6H_{10}O_5}$:
   $M_r(\mathrm{C_6H_{10}O_5}) = 6 \cdot A_r(\mathrm{C}) + 10 \cdot A_r(\mathrm{H}) + 5 \cdot A_r(\mathrm{O}) = 6 \cdot 12 + 10 \cdot 1 + 5 \cdot 16 = 162$

2. Обчислимо відносну молекулярну масу полімеру крохмалю:
   $M_r((\mathrm{C_6H_{10}O_5})_{12000}) = n \cdot M_r(\mathrm{C_6H_{10}O_5}) = 12\,000 \cdot 162 = 1\,944\,000$

Відповідь: $M_r = 1\,944\,000$.

Підпишіть види діяльності на уроці й оцініть за ними свою роботу.

Види діяльності:

1. Теоретичне порівняння будови та властивостей крохмалю й целюлози.
2. Проведення хімічного експерименту з вивчення розчинності крохмалю.
3. Проведення якісної реакції з йодом на виявлення крохмалю.
4. Розв’язування задач на обчислення виходу продукту гідролізу та молекулярної маси полімеру.

Оцінка роботи: усі завдання виконано правильно, акуратно та в повному обсязі, результати спостережень зафіксовано точно (12 балів).

Навчальне дослідження № 13 «Виявлення крохмалю в харчових продуктах»

Прочитайте опис дослідження в підручнику на с. 223. Запишіть обладнання, речовини та матеріали, з якими ви працюватимете.

Обладнання: склянка або флакон, піпетка, шпатель або чайна ложка, ніж, скляні пластинки або керамічне блюдце.

Речовини та матеріали: аптечна настоянка йоду ($5\%$), медичний спирт (або борний чи саліциловий спирт) для розведення йоду, зразки харчових продуктів (бульба сирої картоплі, білий пшеничний хліб, яблуко, варена ковбаса, сметана, борошно).

Підготуйте розчин йоду. Для цього йодну настоянку з аптеки розведіть спиртом (етиловим, борним, саліциловим тощо) до світло-солом’яного кольору.

У склянку налили приблизно дві столові ложки спирту й піпеткою додали дві краплі аптечної настоянки йоду. Отримали розчин світло-солом’яного кольору, придатний для фіксації якісної реакції.

Випробуйте наявні у вас харчові продукти на вміст крохмалю. Результати дослідів оформте в таблицю.

Підпишіть види діяльності на уроці й оцініть за ними свою роботу.

Види діяльності:

1. Приготування розбавленого спиртового розчину йоду для аналізу.
2. Тестування харчових зразків на присутність полісахаридів.
3. Оцінювання якості харчових продуктів і фіксація фальсифікацій.

Оцінка роботи: завдання дослідження виконано цілком, сформульовано правильні висновки щодо наявності крохмалю в продуктах (12 балів).