Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Udostępnij materiał Zapisz jako PDF

Cukier to substancja powszechnie spotykana w kuchni, wykorzystywana do słodzenia napojów i potraw. Czy słowo cukier używane w życiu codziennym oznacza to samo w języku chemicznym? Czy cukier jest zawsze słodki?

Już wiesz
  • że cukry są niezbędnym elementem codziennej diety człowieka.

Nauczysz się
  • jakie atomy pierwiastków wchodzą w skład cząsteczek cukrów;

  • dokonywać podziału cukrów na proste i złożone;

  • jaki jest wzór sumaryczny glukozy i fruktozy;

  • jakie są właściwości i zastosowanie glukozy.

iJHixbGkHm_d5e195

1. Budowa i podział cukrów

Tłuszcze i białka to ważne elementy naszej codziennej diety. Do tych istotnych biologicznie substancji zaliczamy również cukrycukry (sacharydy)cukry nazywane sacharydami. Związki te są zbudowane z atomów węgla, wodoru i tlenu.

Ciekawostka

Cukry były nazywane także węglowodanami. Choć wiadomo dziś, że nazwa glowodany** nie ma uzasadnienia, stosuje się ją nadal wymiennie z nazwami cukrysacharydy . Skąd się ona wywodzi? Związki zaliczane do węglowodanów określano ogólnym wzorem CnH2mOm. Stosunek liczby atomów wodoru do tlenu w ich cząsteczkach wynosi 2:1 – tak jak w cząsteczce wody. Okazuje się jednak, że niektóre związki chemiczne również spełniają ten wzór, a nie należą do cukrów. Przykładem jest znany już kwas octowy o wzorze CH3COOH (C2H4O2).

Ze względu na budowę cukry dzielimy na proste i złożone.

R539fcBAdX6sK1
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY 3.0.
iJHixbGkHm_d5e241

2. Glukoza

Jednym z najbardziej rozpowszechnionych w przyrodzie cukrów prostych jest glukozaglukozaglukoza – jeden z produktów procesu fotosyntezy.

RZfDhnoTfEK4Y1
Proces fotosyntezy

Gdzie występuje glukoza?

Ry9ZaM99Xc4891
Grafika przedstawiająca cukier. Grafika przedstawiająca owoce, warzywa oraz miód. Grafika przedstawiająca winogrona. Grafika przedstawiająca winiarnię. Grafika przedstawiająca glukometr

Jak jest zbudowana cząsteczka glukozy?

Wzór sumaryczny glukozy to C6H12O6. Ten wzór opisuje również inne związki. Dlatego w chemii organicznej najczęściej podaje się wzory strukturalne, półstrukturalne lub szkieletowe.

RE9EvjniVArad
Budowa glukozy
a) Wzór strukturalny glukozy; b) Model cząsteczki glukozy;

Jakie właściwości ma glukoza?

Wykonajmy doświadczenie.

Badanie właściwości glukozy
Doświadczenie 1
Problem badawczy

Jakie właściwości ma glukoza?

Hipoteza

Glukoza jest substancją stałą, dobrze rozpuszczalną w wodzie.

Co będzie potrzebne
  • glukoza,

  • etanol,

  • woda,

  • uniwersalny papierek wskaźnikowy,

  • szkiełko zegarkowe,

  • bagietka,

  • probówki.

Instrukcja
  1. Określ właściwości glukozy: stan skupienia, kolor i zapach.

  2. Do jednej probówki nalej wody, a do drugiej – etanolu. Zbadaj rozpuszczalność glukozy w tych rozpuszczalnikach.

  3. Zbadaj odczyn roztworu glukozy.

Podsumowanie

W wyniku doświadczenia otrzymano następujące wyniki:

Glukoza

GLUKOZA

stan skupienia

kolor

zapach

rozpuszczalność w wodzie

rozpuszczalność w etanolu

zabarwienie uniwersalnego papierka wskaźnikowego

stały

biały

bezwonny

dobrze się rozpuszcza

nie rozpuszcza się

nie zmienia zabarwienia

Glukoza jest białą, krystaliczną substancją. Dobrze rozpuszcza się w wodzie, ale nie rozpuszcza się w rozpuszczalnikach organicznych. Wodny roztwór glukozy ma odczyn obojętny.

Reakcja rozpoznawcza glukozy
Doświadczenie 2
Problem badawczy

Czy glukoza reaguje ze świeżo wytrąconym wodorotlenkiem miedzi(II)?

Hipoteza

W wyniku reakcji glukozy z wodorotlenkiem miedzi(II) powstaje charakterystyczne zabarwienie.

Co będzie potrzebne
  • wodny roztwór glukozy,

  • siarczan(VI) miedzi(II),

  • zasada sodowa,

  • zlewka,

  • woda,

  • palnik,

  • trójnóg,

  • probówka.

Instrukcja
  1. Do roztworu siarczanu(VI) miedzi(II) dodaj kilka cmIndeks górny 3 zasady sodowej.

  2. Otrzymany w ten sposób niebieski galaretowany osad to wodorotlenek miedzi(II).

    Świeżo strącony wodorotlenek miedzi(II) dodaj do roztworu glukozy.

  3. Mieszaninę ogrzewaj w zlewce z gorącą wodą.

  4. Obserwuj zachodzące zmiany.

Podsumowanie

W wyniku doświadczenia niebieskie zabarwienie wodorotlenku miedzi(II) zanika i pojawia się ceglastoczerwony osad.
Jakie reakcje zaszły podczas doświadczenia?
W wyniku reakcji siarczanu(VI) miedzi(II) z zasadą sodową powstaje wodorotlenek miedzi(II).

CuSO+ 2NaOH → Cu(OH)2 NaSO4

W wyniku ogrzewania wodorotlenek miedzi(II) rozkłada się na tlenek miedzi(II) i wodę.

Cu(OH)temp  CuO + H2O
wodorotlenek miedzi(II) temp tlenek miedzi(II) + woda

Glukoza reaguje z tlenkiem miedzi(II).

C6H12O6 + 2CuOtemp  Cu2O + C6H12O7
glukoza + tlenek miedziIItemp  tlenek miedzi(I) + kwas glukonowy

Reakcja ta nazywana jest próbą Trommerapróba Trommerapróbą Trommera. Glukoza ma właściwości redukujące.

RKaouCm0DBKQw1
Źródło: Dariusz Adryan, kaboompics (https://pixabay.com), DMead (https://pixabay.com), frolicsomepl (https://pixabay.com), 7854 (https://pixabay.com), 4maz (https://pixabay.com), kaboompics (https://pixabay.com), stux (https://pixabay.com), licencja: CC BY 3.0.
iJHixbGkHm_d5e455

3. Fruktoza

Drugim najbardziej znanym cukrem prostym jest fruktozafruktozafruktoza. Jej wzór sumaryczny jest identyczny jak wzór glukozy C6H12O6, ale różni się od niej strukturą.

RrFzPTjlHfAXc
Budowa fruktozy
a) Wzór strukturalny fruktozy; b) Model cząsteczki fruktozy

Fruktoza występuje m.in. w owocach i miodzie. Jest najsłodszym i najlepiej rozpuszczalnym cukrem w wodzie. Stosuje się ją jako środek słodzący dla ludzi chorych na cukrzycę.

R6veTlQ9TWTOs1
Występowanie fruktozy
iJHixbGkHm_d5e498

Podsumowanie

  • Cukry – nazywane również sacharydami – to związki zbudowane z atomów węgla, wodoru i tlenu.

  • Cukry dzielimy na proste i złożone.

  • Do cukrów prostych zaliczamy m.in. glukozę i fruktozę. Związki te mają identyczny wzór sumaryczny – C6H12O, ale różnią się strukturą.

  • Glukoza jest białą substancją krystaliczną, która dobrze rozpuszcza się w wodzie. Jej wodny roztwór ma odczyn obojętny.

  • Glukoza jest produktem procesu fotosyntezy.

  • W wyniku reakcji glukozy z wodorotlenkiem miedzi(II) pod wpływem temperatury powstaje ceglastoczerwony osad. Jest to reakcja rozpoznawcza dla glukozy.

Praca domowa
Polecenie 1.1

Jak dzielimy cukry? Przedstaw podział w postaci schematu.

Polecenie 1.2

Narysuj i opisz schemat procesu fotosyntezy.

Polecenie 1.3

W dostępnych źródłach wyszukaj informacje na temat znaczenia glukozy w organizmie człowieka.

Polecenie 1.4

Zaprojektuj doświadczenie pozwalające wykryć glukozę w soku jabłkowym. Opisz przebieg doświadczenia, obserwacje i wnioski.

iJHixbGkHm_d5e576

Słowniczek

cukry (sacharydy)
cukry (sacharydy)

związki chemiczne zbudowane z atomów węgla, wodoru i tlenu; dzielimy je na proste i złożone

glukoza
glukoza

cukier prosty o wzorze sumarycznym C6H12O6; produkt fotosyntezy; jest substancją stałą o słodkim smaku; dobrze rozpuszcza się w wodzie

fruktoza
fruktoza

cukier prosty o wzorze sumarycznym C6H12O6; ma podobne właściwości do glukozy, ale jest od niej słodsza

próba Trommera
próba Trommera

reakcja rozpoznawcza dla glukozy; reakcja z wodorotlenkiem miedzi(II), która zachodzi pod wpływem temperatury; w wyniku tej reakcji powstaje ceglastoczerwony osad

iJHixbGkHm_d5e667

Zadania

Ćwiczenie 1
RlBpKdiZDhf7Z1
zadanie interaktywne
Źródło: Aneta Wojewoda, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 2
R1GkKg0vq3hXw1
zadanie interaktywne
Źródło: Aneta Wojewoda, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 3
RTApmvX9I71rB1
zadanie interaktywne
Źródło: Aneta Wojewoda, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 4
RHhgsv7Uq4pXM1
zadanie interaktywne
Źródło: Aneta Wojewoda, licencja: CC BY 3.0.