Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Формула крахмала

Определение и формула крахмала

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Крахмал – полисахарид, природный зернистый полимер, смесь амилозы (линейного полисахарида) и амилопектина (разветвленного полисахарида), мономером которых является \alphaглюкоза.

Химическая формула крахмала: (C6H10O5)n

Молярная масса: 162,141 \cdot n г/моль

Структурная формула крахмала


Структурная формула крахмала

Крахмал содержит 10–20 % амилозы (внутренняя часть крахмального зерна) и 80–90% амилопектина (оболочка крахмального зерна). Оба полимера состоят из звеньев \alpha— глюкозы и имеют состав (C6H10O5)n.

Амилоза

Амилоза имеет неразветвленную структуру, обычно включающую 200–1000 звеньев (n = 200–1000). При образовании молекулы амилозы остатки глюкозы соединяются между собой аксиальными \alpha(1\to4)-гликозидными связями:

Амилоза

Звенья \alpha-глюкозы закручивают макромолекулу амилозы в спираль, на каждый виток которой приходится 6 остатков глюкозы:

Такая структура вероятность возникновения межмолекулярных водородных связей, но увеличивает вероятность возникновения таких связей с молекулами воды. Поэтому амилоза способна растворяться в воде.

Амилопектин

Амилопектин имеет разветвленную структуру, n = 6000–40000. Полимерная цепь амилопектина также образуется за счет \alpha(1\to4)-гликозидных связей. Разветвление цепи происходит путем образования \alpha(1\to6)-гликозидных связей и наблюдается через 20–25 остатков глюкозы.

Амилопектин не растворяется в воде, а только набухает с образованием коллоидного раствора. Гликоген (животный крахмал) построен подобно амилопектину, только его макромолекулы которого отличаются еще большей разветвлённостью.

При нормальных условиях крахмал – белый безвкусный порошок, в холодной воде не растворяется, в горячей – набухает с образованием коллоидного раствора (крахмального клейстера). При растирании издает характерный скрип.

Кислотный гидролиз крахмала проходит ступенчато. Сначала крахмал превращается в полимеры с меньшей степенью полимеризации – декстрины, потом в дисахарид (мальтозу), и в конечном итоге – в глюкозу:

Суммарная реакция:

Качественная реакция на крахмал – взаимодействие с раствором йода (I2), образуется комплексное соединение включения (клатрат) синего цвета. При нагревании раствора окраска исчезает.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Осуществите следующие превращения:

оксид углерода (IV) \to крахмал \to глюкоза \to этиловый спирт.

Напишите уравнения реакций и условия их протекания.

Решение 1) В растениях из углекислого газа и воды при фотосинтезе (с участием хлорофилла) образуется глюкоза:

которая затем превращается в крахмал:

    \[    nC_{6}H_{12}O_{6} \to (C_{6}H_{10}O_{5})_{n} + nH_{2}O \]

Или в общем виде:

    \[    6nCO_{2} + 5nH_{2}O \to (C_{6}H_{10}O_{5})_{n}+ 6nO_{2} \]

2) Гидролиз крахмала в кислой среде при нагревании, происходит образование \alphaглюкозы:

    \[    (C_{6}H_{10}O_{5})_{n} + nH_{2}O \to nC_{6}H_{12}O_{6} \]

3) Спиртовое брожение глюкозы под действием ферментов:

    \[    C_{6}H_{12}O_{6} \to 2C_{2}H_{5}OH + 2CO_{2} \]

ПРИМЕР 2
Задание Массовая доля крахмала в картофеле составляет 20%. Какую массу глюкозы можно получить из 405 кг такого картофеля? Выход продукта реакции равен 70%.
Решение Глюкоза образуется в результате гидролиза крахмала. Запишем уравнение реакции:

    \[    (C_{6}H_{10}O_{5})x + xH_{2}O \to xC_{6}H_{12}O_{6} \]

Рассчитаем массу крахмала в картофеле:

m(крахмала) = m(картофеля) \cdot \omega(крахмала) / 100 = 20 \cdot 405 / 100 = 81 кг

Рассчитаем количество вещества крахмала:

n(крахмала) = m(крахмала) / М(крахмала)

Молярная масса крахмала равна

М(крахмала) = 162х кг/кмоль

По уравнению реакции

n(глюкозы) = x • n (крахмала)

Рассчитаем теоретическую массу глюкозы, которую можно получить в результате реакции:

mтеор(глюкозы) = n(глюкозы) • М(глюкозы) = 0,5 \cdot 180 кг = 90 кг

Учитывая процент выхода продукта, рассчитаем массу реально полученной глюкозы:

mпр(глюкозы) = m_{теор}(глюкозы) • η (глюкозы) / 100 =90 \cdot 70 / 100 = 63 кг

Ответ Можно получить 63 кг глюкозы.
Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.