Каковы уравнения реакций, происходящих при взаимодействии сахарозы с концентрированной серной кислотой, если вначале наблюдается обугливание, а затем выделение газов, вызывающих помутнение известковой воды и обесцвечивание раствора перманганата?

Химия 10 класс Реакции углеводов и их производные сахароза концентрированная серная кислота обугливание выделение газов помутнение известковой воды обесцвечивание перманганата Новый

При взаимодействии сахарозы (C12H22O11) с концентрированной серной кислотой (H2SO4) происходят несколько последовательных реакций, которые можно разделить на этапы.

Этап 1: Обугливание

При первом контакте сахарозы с концентрированной серной кислотой происходит дегидратация и обугливание сахара. Серная кислота, обладая сильными дегидратирующими свойствами, удаляет воду из сахарозы, в результате чего образуются углерод и другие продукты разложения. Уравнение реакции можно записать следующим образом:

• C12H22O11 (сахароза) + H2SO4 (конц. серная кислота) → C (уголь) + H2O + SO2 + другие продукты

Этап 2: Выделение газов

В результате реакции образуется углерод, а также газообразные продукты, такие как углекислый газ (CO2) и сернистый газ (SO2). Углекислый газ вызывает помутнение известковой воды (раствор гидроксида кальция, Ca(OH)2), что является характерным признаком его присутствия. Уравнение для реакции выделения углекислого газа можно записать так:

• Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 (осадок) + H2O

Помутнение раствора связано с образованием осадка карбоната кальция (CaCO3).

Этап 3: Обесцвечивание раствора перманганата

При дальнейшем разложении продуктов реакции, выделяется сернистый газ (SO2), который также может взаимодействовать с перманганатом калия (KMnO4). Это приводит к обесцвечиванию раствора перманганата. Уравнение реакции можно представить следующим образом:

• 5 SO2 + 2 KMnO4 + 2 H2SO4 → 5 SO3 + 2 MnSO4 + K2SO4 + 2 H2O

В данной реакции сернистый газ окисляется до серной кислоты (H2SO4), а перманганат восстанавливается, что приводит к обесцвечиванию раствора.

Таким образом, взаимодействие сахарозы с концентрированной серной кислотой включает в себя несколько этапов, начиная с обугливания и дегидратации, и заканчивая выделением газов, которые вызывают помутнение известковой воды и обесцвечивание раствора перманганата.