Формула глюкозы
Химическая формула глюкозы
Глюкоза – бифункциональное соединение, поскольку содержит пять гидроксильных и одну альдегидную группу, т.е. является многоатомным альдегидоспиртом.
Относится к классу углеводов с общей формулой Сn(Н2О)m.
Структурная и сокращенная формула глюкозы
Структурная формула глюкозы:
Сокращенная формула глюкозы:
Молекула глюкозы может существовать в нескольких изомерных формах, одна из них линейная, а две – циклические.
В растворе все эти формы находятся в динамическом равновесии:
Циклические 
— и 
-формы глюкозы являются пространственными изомерами, которые отличаются расположением полуацетального гидроксила относительно плоскости кольца. В -глюкозе этот гидроксил находится в транс-положении к группе –СН2ОН, в -глюкозе – в цис-положении.
Пространственное строение циклических изомеров:
В кристаллическом состоянии глюкоза находится в состоянии — формы. В растворе наиболее устойчива -форма глюкозы (равновесная доля около 63 %). Равновесная доля альдегидной формы крайне незначительна (0,0026%).
Для глюкозы характерна оптическая изомерия. Формулы оптических изомеров:
В природе встречается только D- изомер глюкозы.
Межклассовый изомер глюкозы, также имеющий формулу C6H12O6 – фруктоза (кетоноспирт):
Примеры решения задач
| Задание | Вычислите, будут ли изотоническими растворы, содержащие при одной и той же температуре 0,25 моль/л сахарозы С 12Н22О11 и 45 г/л глюкозы C6H12O6. |
| Решение | По определению, изотонические растворы — растворы, имеющие одинаковое осмотическое давление. |
Осмотическое давление выражается формулой:
где 
— молярная концентрация раствора; 
— универсальная газовая постоянная; 
— термодинамическая температура раствора.
Рассчитаем молярную концентрацию раствора глюкозы:
моль/л
Таким образом, концентрации растворов сахарозы и глюкозы одинаковы:
моль/л
температура растворов одна и та же, следовательно, растворы будут изотоническими.
| Задание | В результате реакции спиртового брожения виноградного сахара, содержащего 20% несахаристых примесей, выделилось 138г спирта. Какое количество виноградного сахара вступило в реакцию брожения? Какой объем углекислого газа выделился в результате реакции? |
| Решение | Виноградный сахар – это глюкоза. Формула глюкозы С6H12O6. |
Запишем уравнение реакции спиртового брожения для виноградного сахара:
В результате реакции образуется этиловый спирт и выделяется углекислый газ.
Молярные массы этанола и глюкозы равны:
г/моль;
г/моль.
Для нахождения массы виноградного сахара, вступившего в реакцию спиртового брожения, составим пропорцию исходя из уравнения реакции:
180 г 
– образуется 92 г 
х г – образуется 138 г
г
Таким образом, в реакцию спиртового брожениявступило 270 г чистого виноградного сахара.
Так как, виноградный сахар содержит 20% несахаристых примесей, то его содержание будет равно 100% – 20% = 80%.
Рассчитаем массу образца виноградного сахара по формуле:
г
Рассчитаем объем углекислого газа (CO2), составив пропорцию по уравнению реакции:
при образовании 92 г C2H5OH выделяется 44,8 л CO2
при образовании 138 г C2H5OH выделяется у л CO2
л
Следовательно, в результате брожения выделилось 67,2 л углекислого газа.
Источник статьи: http://ru.solverbook.com/spravochnik/formuly-po-ximii/formula-glyukozy/
Глюкоза – формула вещества (структурная и химическая) в химии
Органическое кислородсодержащее соединение с шестью атомами углерода называется глюкозой, виноградным сахаром, декстрозой или гексозой. Это универсальный источник энергии среди всех живых организмов планеты. Формула вещества – C6H12O6.
Строение
Вещество глюкоза в химии – это моносахарид, то есть простейший углевод, состоящий из одной молекулы или одной структурной единицы. Глюкозная структурная единица входит в состав более сложный углеводов – дисахаридов и полисахаридов.
Вещество включает функциональные группы:
Молекула может существовать в виде двух циклов (α и β), отличающихся пространственным расположением одной гидроксильной группы, и в линейной форме (D-глюкоза).
Циклическую форму глюкоза принимает в водных растворах.
Рис. 1. Циклическая и линейная молекула глюкозы.
Структурная формула глюкозы – O=CH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH2OH или CH2OH(CHOH)4-COH.
Получение
Большое количество виноградного сахара находится в растительности, в частности плодах и листьях. Поэтому вещество можно потреблять непосредственно из фруктов и ягод. Глюкоза – конечный продукт фотосинтеза:
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2 – Q.
В промышленности соединение выделяют путём гидролиза полисахаридов. Начальными продуктами являются картофельный или зерновой крахмал, а также целлюлоза. В разбавленное водой сырьё добавляют горячий раствор серной или соляной кислоты. Полученную смесь нагревают до полного распада полисахаридов:
(C6H10O5)n + nH2O (t°, H2SO4) → nC6H12O6.
Кислоту нейтрализуют мелом или фарфором, после чего раствор фильтруют и выпаривают. Образовавшиеся кристаллы – глюкоза.
Рис. 2. Схема получения глюкозы.
В лабораториях декстрозу выделяют из формальдегида в присутствии катализатора – Ca(OH)2:
В пищеварительном тракте полисахариды, полученные с пищей, быстро расщепляются на фруктозу и глюкозу, которые участвуют в клеточном метаболизме.
Физические свойства
Гексоза – это кристаллическое бесцветное вещество, не имеющее запаха, но обладающее сладким вкусом. Однако сахароза (привычный сахар) в два раза слаще глюкозы.
Вещество хорошо растворимо не только в воде, но и других растворителях – аммиачном растворе гидроксида меди (реактив Швейцера), серной кислоте, хлориде цинка.
Химические свойства
Глюкоза сочетает свойства альдегидов (содержит группу -CHO) и спиртов (включает гидроксил), являясь альдегидоспиртом. Поэтому может образовывать спирт и полимеризоваться аналогично альдегидам. Основные химические свойства глюкозы описаны в таблице.
Реакция
Описание
Уравнение
Распадается под действием ферментов, выделяемых бактериями, грибками, дрожжами. Существует три типа в зависимости от природы фермента: спиртовое, маслянокислое, молочнокислое брожение
- C6H12O6 → 2C2H5-OH (этанол) + 2CO2↑;
- C6H12O6 → C3H7COOH (масляная кислота) + 2H2↑ + 2CO2↑;
- C6H12O6 → 2CH3-CH(OH)-COOH (молочная кислота)
Качественная реакция с аммиачным раствором оксида серебра (I) с образованием глюконовой кислоты
C6H12O6 + Ag2O + NH4OH → CH2OH(CHOH)4-COOH + 2Ag↓
Окисление азотной кислотой
Глюкоза окисляется до сахарной (глюкаровой) кислоты
C6H12O6 + HNO3 → C6H10O8
Окисление гидроксидом меди (II)
Голубой гидроксид меди (II) превращается в красный оксид меди (I). Образуется глюконовая кислота
CH2OH(CHOH)4-COH + 2Cu(OH)2 → CH2OH(CHOH)4-COOH + Cu2O + 2H2O
Реакция с водородом в присутствии катализатора (никеля) при высокой температуре. Образуется шестиатомный спирт (сорбит)
CH2OH(CHOH)4-COH + H2 → CH2OH(CHOH)4-CH2OH
Рис. 3. Схема брожения глюкозы.
Глюкоза используется в медицине, пищевой, текстильной промышленности. Вещество присутствует во всех пищевых продуктах, используется для получения пива, вина, молочнокислых продуктов.
Что мы узнали?
Глюкоза – моносахарид, содержащий шесть атомов углерода. Образуется в результате фотосинтеза, гидролиза полисахаридов, из формальдегида. Функциональными группами являются -С=О и -ОН. В реакциях проявляет свойства альдегидов и спиртов. Реагирует с аммиачным раствором серебра, гидроксидом меди (II), азотной кислотой, водородом, подвергается спиртовому, маслянокислому, молочнокислому брожению. Благодаря брожению получают продукты питания – кефир, сыр, алкоголь.
Источник статьи: http://sprint-olympic.ru/uroki/himija/17835-glukoza-formyla-veshestva-stryktyrnaia-i-himicheskaia-v-himii.html