Лабораторный опыт. Взаимодействие сахарозы с гидроксидом кальция: к раствору 1 г сахарозы в 5 мл воды добавляйте свежую суспензию Ca(OH)₂ до появления осадка; отфильтруйте и продувайте через фильтрат выдыхаемый воздух. Почему нужна свежая суспензия? Что можно сказать о растворимости сахарата кальция? Почему при продувании воздуха сначала выпал осадок, а затем растворился? Составьте уравнения.
Решение
Известковое молоко при хранении поглощает CO₂ воздуха и превращается в карбонат кальция (Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃↓ + H₂O), который с сахарозой не реагирует, — поэтому суспензию готовят непосредственно перед опытом. При добавлении суспензии к раствору сахарозы осадок Ca(OH)₂ растворяется — образуется растворимый сахарат кальция: C₁₂H₂₂O₁₁ + Ca(OH)₂ → C₁₂H₂₂O₁₁·CaO + H₂O (или C₁₂H₂₂O₁₁·Ca(OH)₂, при избытке — трисахарат); появление осадка означает, что вся сахароза связана и гидроксид кальция в избытке. Вывод: сахарат кальция хорошо растворим в воде (в отличие от Ca(OH)₂), сахароза проявляет свойства многоатомного спирта.
При пропускании выдыхаемого воздуха (CO₂) сахарат разлагается: C₁₂H₂₂O₁₁·CaO + CO₂ → C₁₂H₂₂O₁₁ + CaCO₃↓ — выпадает белый осадок карбоната кальция; при дальнейшем продувании CO₂ с водой переводит карбонат в растворимый гидрокарбонат: CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂ — осадок растворяется. Эти реакции используют в сахарном производстве для очистки сока (дефекация и сатурация) и выделения сахарозы из мелассы.
Ответ
Свежая суспензия — иначе Ca(OH)₂ превратится в CaCO₃; сахарат кальция растворим (C₁₂H₂₂O₁₁ + Ca(OH)₂ → сахарат + H₂O); CO₂ осаждает CaCO₃, избыток CO₂ переводит его в растворимый Ca(HCO₃)₂