Хімія · Органічна хімія
Жири, вуглеводи, білки: склад, властивості, якісні реакції
Жири, вуглеводи й білки — природні органічні сполуки, що мають великі молекули й входять до складу живих організмів. Щоб розрізнити їх, достатньо пам’ятати функціональні групи та характерні реакції: омилення жирів, «срібне дзеркало» глюкози, синє забарвлення крохмалю з йодом, біуретова реакція білків.
Авторський матеріал Тями · оновлено
Жири
Жири — естери гліцеролу й вищих карбонових кислот (пальмітинової C₁₅H₃₁COOH, стеаринової C₁₇H₃₅COOH, олеїнової C₁₇H₃₃COOH). Тверді жири містять залишки насичених кислот, рідкі олії — ненасичених. Жири легші за воду й у ній не розчиняються. Гідроліз у лужному середовищі — омилення: жир + 3NaOH → гліцерол + 3 мила (натрієві солі вищих кислот). Гідрування олій (приєднання водню до подвійних зв’язків) перетворює їх на тверді жири.
Вуглеводи
| Група | Формула | Представники й властивості |
|---|---|---|
| моносахариди | C₆H₁₂O₆ | глюкоза (альдегідоспирт), фруктоза — ізомери |
| дисахариди | C₁₂H₂₂O₁₁ | сахароза; гідроліз дає глюкозу й фруктозу; «срібного дзеркала» не дає |
| полісахариди | (C₆H₁₀O₅)ₙ | крохмаль (з йодом — синій), целюлоза; гідроліз дає глюкозу |
Глюкоза дає реакцію «срібного дзеркала» (C₆H₁₂O₆ + Ag₂O → C₆H₁₂O₇ + 2Ag), з свіжоосадженим Cu(OH)₂ спершу утворює яскраво-синій розчин, а за нагрівання — червоний осад Cu₂O; піддається спиртовому бродінню: C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂. Глюкозу утворюють у рослинах під час фотосинтезу.
Білки
Білки — полімери α-амінокислот, сполучених пептидними зв’язками –CO–NH–. Первинна структура — послідовність амінокислот, вторинна — α-спіраль, третинна — просторова укладка ланцюга. Денатурація — руйнування просторової структури (нагрівання, кислоти, луги, солі важких металів, спирти), що необоротно змінює властивості; первинна структура при цьому зберігається. Повний гідроліз білків дає α-амінокислоти.
- біуретова реакція: білок + Cu(OH)₂ у лужному середовищі → фіолетове забарвлення;
- ксантопротеїнова реакція: білок з концентрованою HNO₃ → жовте забарвлення;
- крохмаль виявляють розчином йоду: синє забарвлення.
Розібрані приклади
Спробуй розв’язати сам, а потім відкрий розв’язання. Це авторські приклади, а не завдання з тренувань.
Приклад 1
Тристеарин масою 89 г повністю омилили натрій гідроксидом. Знайдіть масу гліцеролу й масу мила (натрій стеарату).
Показати розв’язанняСховати розв’язання
- C₃H₅(OOCC₁₇H₃₅)₃ + 3NaOH → C₃H₅(OH)₃ + 3C₁₇H₃₅COONa; M(тристеарину) = 890 г/моль.
- n = 89/890 = 0,1 моль, n(гліцеролу) = 0,1 моль, m = 0,1 · 92 = 9,2 г.
- n(мила) = 0,3 моль, M(C₁₇H₃₅COONa) = 306 г/моль, m = 0,3 · 306 = 91,8 г.
Відповідь: 9,2 г гліцеролу й 91,8 г мила.
Приклад 2
Яка маса глюкози утвориться під час повного гідролізу 324 г крохмалю?
Показати розв’язанняСховати розв’язання
- (C₆H₁₀O₅)ₙ + nH₂O → nC₆H₁₂O₆; M(ланки C₆H₁₀O₅) = 162 г/моль.
- n(ланок) = 324/162 = 2 моль, тож n(глюкози) = 2 моль.
- m = 2 · 180 = 360 г.
Відповідь: 360 г.
Приклад 3
Типові помилки
- Вважати жири полімерами: це естери гліцеролу, а не високомолекулярні сполуки.
- Вважати, що сахароза дає реакцію «срібного дзеркала»: вона не відновлює.
- Плутати крохмаль із целюлозою: вони різні за будовою, а гідроліз обох дає глюкозу.
- Вважати денатурацію руйнуванням первинної структури: вона руйнує просторову.
- Плутати біуретову й ксантопротеїнову реакції білків.