При нагревании раствора глюкозы с гидроксидом меди (II) происходит реакция окисления глюкозы. Глюкоза (C₆H₁₂O₆) является альдозой и может восстанавливать Cu(OH)₂ до оксида меди (I) (Cu₂O), который имеет характерный красный цвет. Эта реакция известна как реакция Троммера и используется для качественного определения альдоз.
Уравнение реакции можно записать следующим образом:
[ \text{C}6\text{H}{12}\text{O}_6 + 2\text{Cu(OH)}_2 \rightarrow \text{C}6\text{H}{12}\text{O}_7 + \text{Cu}_2\text{O} + 2\text{H}_2\text{O} ]
Здесь глюкоза окисляется до глюконовой кислоты (C₆H₁₂O₇), а гидроксид меди (II) восстанавливается до оксида меди (I).
Теперь рассчитаем массу полученного осадка Cu₂O. Для этого определим количество вещества глюкозы и, используя стехиометрию реакции, найдем количество образованного Cu₂O.
- Молярная масса глюкозы (C₆H₁₂O₆):
[ \text{M}_{\text{C}6\text{H}{12}\text{O}_6} = 6 \times 12 + 12 \times 1 + 6 \times 16 = 180 \, \text{г/моль} ]
- Молярная масса оксида меди (I) (Cu₂O):
[ \text{M}_{\text{Cu}_2\text{O}} = 2 \times 63.5 + 16 = 143 \, \text{г/моль} ]
- Количество вещества глюкозы:
[ n_{\text{C}6\text{H}{12}\text{O}_6} = \frac{18 \, \text{г}}{180 \, \text{г/моль}} = 0.1 \, \text{моль} ]
- По уравнению реакции на 1 моль глюкозы образуется 1 моль Cu₂O. Следовательно, количество Cu₂O равно количеству глюкозы:
[ n_{\text{Cu}_2\text{O}} = 0.1 \, \text{моль} ]
- Масса образовавшегося Cu₂O:
[ m_{\text{Cu}2\text{O}} = n{\text{Cu}2\text{O}} \times \text{M}{\text{Cu}_2\text{O}} = 0.1 \, \text{моль} \times 143 \, \text{г/моль} = 14.3 \, \text{г} ]
Таким образом, масса полученного оксида меди (I) составляет 14.3 г.