単糖(グルコース・フルクトース)
着眼点単糖は \ce{C6H12O6}。水溶液中で環状構造と鎖状構造が平衡にあり、鎖状構造がもつ還元性の基のため単糖はすべて還元性を示す。
- グルコース(ブドウ糖):水溶液中で α-グルコース・鎖状構造・β-グルコースが平衡。鎖状構造にアルデヒド基 \ce{-CHO}。
- フルクトース(果糖):鎖状構造はケトン基をもつが、\ce{-COCH2OH} の部分が還元性を示すので、やはり銀鏡反応・フェーリング液の還元が陽性。
- ガラクトース:グルコースの立体異性体。ラクトースの構成成分。
アルコール発酵(酵素群チマーゼ):
\ce{C6H12O6 -> 2C2H5OH + 2CO2}例題
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原子量 \ce{H}=1.0,\ \ce{C}=12,\ \ce{O}=16 とする。グルコース 36\ \mathrm{g} を完全にアルコール発酵させると、エタノールは何 g できるか。
解答
グルコース \ce{C6H12O6}=180:\dfrac{36}{180}=0.20\ \mathrm{mol}。
エタノールはその2倍の 0.40\ \mathrm{mol}。\ce{C2H5OH}=46 より 0.40\times46= 18.4\ \mathrm{g}、有効数字2桁で 18\ \mathrm{g}。
(検算:\ce{CO2} は 0.40\times44=17.6\ \mathrm{g}。18.4+17.6=36 で質量保存が成り立つ。)
エタノールはその2倍の 0.40\ \mathrm{mol}。\ce{C2H5OH}=46 より 0.40\times46= 18.4\ \mathrm{g}、有効数字2桁で 18\ \mathrm{g}。
(検算:\ce{CO2} は 0.40\times44=17.6\ \mathrm{g}。18.4+17.6=36 で質量保存が成り立つ。)
確認問題
1
グルコースの水溶液が銀鏡反応を示すのは、どの構造のためか。
答え
鎖状構造のアルデヒド基 \ce{-CHO}。