Цукор і глюкоза – у чому різниця, чим вони відрізняються

Глюкоза і цукор. Багато між цими поняттями звично ставлять знак “” одно “”. Але чи правильно? Глюкоза і цукор – це одне і теж? Відповіді на це запитання і буде присвячена ця стаття. Ми представимо характеристики цих компонентів, знайдемо їх схожість і відмінності. Визначимо головні різновиди цукрів, їх користь і шкоду для організму.

• Якими бувають цукри?
• Глюкоза
• Цукор
• Тростинний чи буряковий?
• Фруктоза
• Очевидна різниця
• Порівняння елементів
• Спільні риси
• Головні відмінності
• Скільки грамів глюкози в цукрі?
• Користь і шкода

Якими бувають цукри?

У чому різниця цукру і глюкози? Щоб відповісти на це питання, нам потрібно уявити, які цукри взагалі існують в природі, як вони між собою пов ‘язані.

Найперші у класифікації – це прості цукри, моносахариди. Тут три найменування:

• Глюкоза. Це декстроза, виноградний цукор.
• Фруктоза. Левулоза або фруктовий цукор.
• Галактоза.

Далі йдуть дисахара (або складні цукри). Найважливішими в категорії можна назвати такі:

• Сахароза. Це повна назва столового цукру. Фруктоза + глюкоза.
• Мальтоза. Найменування солодового цукру. Речовина складається з двох молекул тієї ж глюкози.
• Лактоза. Відома і як молочний цукор. Назва з ‘єднання глюкози з галактозою.

Потрібно відзначити і таку групу, як змішані цукру. Серед найпоширеніших:

• Коричневий, жовтий цукор. Так називається неочищена цукроза.
• Інвертний цукор. Найменування продукту розпаду цукрози. Він містить в собі рівні частки фруктози і глюкози.
• Мед – інвертний цукор натурального походження.
• Сироп високофруктозний – містить в собі і глюкозу, і фруктозу, але остання тут – в переважному обсязі.

Тепер звернемося вже до більш детальної характеристики.

Глюкоза

Щоб окреслити різницю між цукром і глюкозою, нам потрібно познайомитися з характеристикою кожного з цих елементів.

Глюкоза – солодка на смак речовина. За своєю природою є моносахаридом (простим цукром), вуглеводом. У великій кількості цей елемент міститься в рослинах. Зокрема, фруктовому, ягідному соку. Багато глюкози у винограді.

Людський організм може самостійно отримувати глюкозу – в результаті розщеплення цукрози. Остання – це звичайний столовий цукор. Наш організм розщеплює його на глюкозу і фруктозу відповідно.

Глюкоза – це цукор за своєю природою. Що стосується столового цукру, то, як ми вже зазначали, він складається з фруктози і глюкози. Остання являє собою дрібні кристали, що не мають запаху і кольору. Глюкоза досить швидко розчиняється у воді. Відрізняється інтенсивним солодким смаком. Але за цим показником дещо поступається цукрозі. Інтенсивність солодощів у глюкози менша приблизно вдвічі.

Глюкоза є корисним поживним елементом для організму людини. Це вуглевод, завдяки якому ми отримуємо близько 50% життєвої енергії. Крім того, глюкоза захищає печінку людини від токсинів. У цьому ж органі елемент відкладається “” про запас “” у вигляді особливого з ‘єднання – глікогена. Він у будь-який момент може бути перетворений організмом назад на глюкозу. І далі використаний за призначенням.

Чи варто вживати глюкозу замість цукру? Так, за рекомендацією свого лікуючого лікаря. Не можна не відзначити, що розчинена у воді глюкоза використовується і в медичних цілях. Відомі внутрішньовенні крапельниці з цим компонентом. Так підтримується організм людини при важких захворюваннях, у складних станах (після аварії, хірургічної операції).

Крапельниця з глюкозою допомагає легше перенести харчове отруєння або важку інтоксикацію організму. Використовують її і для діагностування цукрового діабету. Вводиться велика кількість глюкози внутрішньовенно, після чого фахівці стежать за реакцією на це організму пацієнта.

Цукор

Продовжуємо виводити різницю між цукром і глюкозою. Цукор в даному ключі – це скорочена назва. Так коротко називається цукроза, сполука фруктози і глюкози. Або те, що ми звикли бачити на кухні, – столовий цукор, рафінад.

Ми вже відзначали, що даний елемент, потрапивши в травну систему людини, розпадається на дві складові – фруктозу і цукрозу. Через це він і належить до дисахаридів. Адже у складі цукрози є два різновиди вуглеводів, на які він і розщеплюється.

У чому різниця глюкози і цукру? Глюкоза – це складова столового цукру. Що стосується останнього, то його найпопулярніші різновиди на сьогодні – буряковий і тростинний. Це “еталони”, що представляють собою практично чисту цукрозу без сторонніх домішок.

Цукроза, як і глюкоза, – цінний для нашого організму поживний компонент. Джерело енергії і життєвих сил для тіла. Де міститься цукроза? Це елемент рослинного походження – він є в плодах, ягідних і фруктових соках.

Найбільша кількість цього вуглеводу міститься, відповідно, в тростині і цукровому буряку. Тому ці рослини є цінною сировиною для промислового виробництва столового продукту.

У чому різниця цукру і глюкози, якщо судити з їх зовнішнього вигляду? Тут дані вуглеводи практично не відмінні. Цукор – це ті ж кристали без кольору і запаху. Також добре розчиняються у воді. Відрізняються солодким смаком. Різниця тут – лише в інтенсивності смаку. Сахароза буде вдвічі солодшою за глюкозу.

Тростинний чи буряковий?

А можна замінити цукор глюкозою? Відповідь залежить від того, які цілі для цього переслідується. Адже цукрозу містить в собі і глюкозу, і фруктозу. Якщо у певному випадку фруктоза шкідлива організму, то для підсолодження їжі можна використовувати і одну глюкозу.

Чи є різниця між тростиною і буряковою цукрозою? І той, і інший цукор можна зустріти в магазинах у формі кристалів і пудри. Тростинний цукор нерідко можуть продавати нерафінованим. Він буде тоді мати не звичний білий, а коричневий колір.

З тростинним цукром пов “язано чимало упереджень. Зокрема, його вважають більш корисним для організму, ніж звичайний буряковий. Але насправді це не так. За своїми властивостями ці різновиди їдальні цукрози практично ідентичні.

Є відомості, що тростинний цукор багатий вітамінами групи В. Частка правди в цьому твердженні є. Але треба зазначити, що вміст вітамінів тут мізерно мало, чому не чинить будь-якого впливу на організм людини.

Ще одна причина, чому люди воліють тростинний цукор буряковому, – це незвичайний смак продукту. Але і тут думки дієтологів неоднозначні. Своєрідним смаком володіє саме неочищений, нерафінований тростинний цукор. Але треба пам ‘ятати про те, що, не пройшовши очищення, продукт може містити в собі і шкідливі домішки.

Буряковий же цукор не продається в неочищеному вигляді. Пов ‘язано з тим, що цей продукт в нерафінованому вигляді володіє і непрезентабельним видом, і дивним смаком.

Фруктоза

Познайомимося ближче і з цим елементом цукрози, навколо якого розгортається чимало суперечок. Молекула фруктози дуже схожа зовні з молекулою глюкози. Але та невелика різниця, що є між ними, робить їх несхожими елементами.

Фруктоза не розпізнається жодної з систем організму, які реагують на глюкозу. Зокрема, цей цукор не викликає вироблення необхідних “” гормонів ситості “”. Фруктозу залишає без уваги і підшлункова залоза, що виробляє інсулін.

Наш організм не вміє накопичувати фруктозу у вигляді ланцюжків, як це відбувається з глюкозою. Немає і якихось незалежних способів розщеплення даного елемента. Щоб застосувати фруктозу за призначенням, організму доводиться ферментними перетвореннями ввести її в біохімічні глюкозні шляхи. Наприклад, у гліколіз. Подібні процеси відбуваються в печінці, але з цікавим нюансом.

Фруктоза тут не звертається в глюкозу. Вона входить в процеси гліколізу приблизно на середині шляху. Коли молекули глюкози вже розділені на дві складові. Звичайно, в кінцевому рахунку, і фруктоза, і глюкоза будуть розщеплені і перетворені вже в універсальну енергію організму. Однак фруктоза перескакує відразу в головний регуляторний етап гліколізу, пропустивши його початкові стадії.

А для цього процесу характерний зворотний негативний зв ‘язок. Що це означає? Якщо отриманої з глюкози доступної енергії стало занадто багато, такий зв ‘язок блокує її кількість. З фруктозою ж цього зробити не виходить в силу вже описаного пропуску.

Іншими словами, якщо глюкози занадто багато, наш організм здатний зупинити її розщеплення. З фруктозою це зробити неможливо. Якщо глюкози багато, вона залишається в печінці у формі глікогену. Якщо фруктози багато, вона вся буде перероблена.

Посилене вживання фруктози загрожує для людини неконтрольованим набором маси, ожирінням. Крім того, як ми вже помітили, у відповідь на великий вступ фруктози не виробляються гормони ситості, чому почуття голоду не йде.

Очевидна різниця

Як зробити глюкозу з цукру? З цим завданням вже чудово справляється наш організм. Він без сторонньої допомоги здатний розщеплювати цукрозу на фруктозу і глюкозу.

Чи можна неспеціалісту визначити, де цукор, а де глюкоза? Як правило, ні, на смак вони практично ідентичні. Це такий самий сипучий порошок, безбарвні кристаліки. Можливо, на смак глюкозу здасться менш солодкою, ніж звичайний столовий цукор.

Відмінність може бути ще й у тому, що вона швидше розчиняється в роті, тільки потрапивши на язик. Таке явище пов ‘язане з тим, що глюкоза – простий цукор. Фактично, вона починає вбиратися в кров, ще перебуваючи в ротовій порожнині.

Порівняння елементів

Чи є у вмісті цукру та глюкози в крові різниця? По суті, ні. Цукром у крові називають саме рівень у ній глюкози. Що вірно. Адже глюкоза за своєю природою – саме цукор, моносахарид. А це більш широке поняття, ніж столовий цукор (в даному випадку під ним мається на увазі лише цукрозу).

Чим відрізняються ці елементи? Перше, що потрібно сказати, глюкоза – моносахарид, простий вуглевод. А цукор (цукроза) – складний вуглевод, дисахарид. Звернемося до структури їх формул. У структурі глюкози буде присутній лише один вуглевод. А ось у складі цукру їх два. Притому другим виступає якраз-таки глюкоза.

Що стосується природних джерел даних елементів, то вони багато в чому схожі. Вони містяться в плодах і фруктах, натуральних рослинних соках. Але процес технічного виробництва елементів розрізняється.

Як виробляються цукор і глюкоза? В чому різниця? Виготовлення глюкози – це більш трудомісткий процес. Цукор виробляється простіше – з рослинної сировини (буряка цукрового або тростини). Глюкозу ж у промисловому плані отримують шляхом гідролізу зовсім іншої продукції – крохмалю або целюлози.

Спільні риси

Наведемо кілька ключових факторів, які об ‘єднують цукор (правильніше – цукрозу) і глюкозу:

• Глюкоза обов ‘язково входить до молекулярної формули цукрози (звичайного столового цукру).
• Обидві речовини відрізняються солодким смаком.
• Два цих елементи за своєю природою є вуглеводами.
• І глюкоза, і цукроза – це безбарвні кристаліки, які не мають будь-якого запаху.
• Обидва елементи рослинного походження – їх видобувають з ягід, фруктів, натуральних соків.

Головні відмінності

Цукор замінює глюкозу? Якоюсь мірою, так. Адже столовий звичайний цукор – це поєднання саме глюкози і фруктози.

Виділимо тепер головні відмінності даних елементів. Глюкоза відрізняється наступним:

• Моносахарид (у молекулярній формулі присутній тільки один вуглевод).
• Удвічі менш солодка, ніж цукроза.
• У промисловому виробництві виробляється або з целюлози, або з крохмалю.

А ось головні характеристики цукрози:

• Дисахарід (у молекулярній формулі два вуглеводи).
• Вдвічі більш солодкий, ніж його складова – глюкоза.
• У промислових умовах видобувається в основному з цукрових буряків або тростини.

Скільки грамів глюкози в цукрі?

Ми розібралися, що цукроза – це глюкоза і фруктоза. Але в яких співвідношеннях? У їдальні вміст вуглеводів – 99,98%. З цього в 100 г продукту – 99,1 г цукрів. Глюкози – приблизно половина.

І ще одне популярне питання. У грамах – 75 глюкози. Це скільки цукру? 4 столові ложки звичайного столового цукру.

Скільки глюкози в ложці цукру? Відповідно, половина маси. Так, якщо в середньому, столова ложка цукру – це 25 г продукту, то глюкози в цій масі – від 12 до 15 г.

Користь і шкода

Ми визначили, що і цукроза, і глюкоза корисні для нашого організму. Це джерела вуглеводів, життєвої енергії. Чому ж дієтологи попереджають нас, що вживання цукру у великій кількості шкідливе? Адже ми фактично вживаємо більше елементів, необхідних для життєвих сил?

Тут треба згадати про те, що цукру, вуглеводи містяться не тільки в їдальні цукру, але і у великій масі продуктів, що з ‘їдаються нами. Нехай навіть вони не володіють яскраво вираженим солодким смаком. У всій рослинній їжі містяться цукру (фруктоза, глюкоза), а також крохмаль (саме з нього і синтезується глюкоза). Але ми схильні додатково підсолоджувати цю їжу.

Зауважте закономірність: ту їжу, що людина не солить, вона схильна підсолоджувати цукром. І що ж у підсумку? У нашому організмі надлишок солі та цукру. У такому випадку цукроза дійсно стає шкідливою. Вона надходить в організм в обсягах, що часом в кілька разів перевищують той рівень, що наші органи можуть переробити.

І ці елементи нікуди не діваються з організму – їх надлишки не виводяться. Організм вирішує цю проблему по-своєму: перетворює молекули цукру на молекули жиру. І відкладає їх про запас. Таким чином починаються проблеми із зайвою вагою, ожиріння організму.

Чому ж люди в своїй більшості відчувають таку пристрасть до цукрози, солодких страви? Це йде до нас з давніх часів. Для наших предків солодкий смак овочів і фруктів був сигналом того, що вони знайшли смачний і корисний продукт. Це залишилося в генетичній пам ‘яті.

Не можна і забувати про те, що раніше цукор було отримати дуже складно. Тому він вважався цінністю, рідкісним ласощем. Сьогодні ж ситуація змінилася. Солодощі, випічка, ласощі доступні в будь-якому магазині. Цукор – один з найбільш прийнятних за ціною і поширених продуктів. Але смакові рецептори людини як і раніше розцінюють солодке, як виключно корисне і рідкісне харчування.

Підіб ‘ємо підсумки. І глюкоза, і столовий цукор за своєю природою є сахаридами. Відмінність у тому, що глюкоза – моносахарид (простий цукор). А столовий цукор – дисахарид, цукроза. Які два його складових елементи? Вже названі глюкоза і фруктоза. Вони містяться в цукрозі в приблизно рівних кількостях.

§ 31. Вуглеводи. Глюкоза і сахароза

Вуглеводи. У кожній рослині є органічна речовина, назва якої — целюлоза. Вона, а також крохмаль, сахароза (звичайний цукор), глюкоза є вуглеводами (назва походить від слів «вуглець» і «вода»). Загальна формула сполук цього класу — C_n(H₂O)_m, або C_nH_2mO_m (n і m можуть мати значення 5 і більше). При сильному нагріванні без доступу повітря вуглеводи розкладаються на вуглець і воду (мал. 88).

Мал. 88. Термічний розклад вуглеводу

Деякі вуглеводи складаються з порівняно невеликих молекул, інші — з молекул, що містять тисячі атомів.

У зелених рослинах і деяких бактеріях вуглеводи утворюються внаслідок фотосинтезу 1 . Це — складний процес, під час якого відбувається синтез органічних речовин із неорганічних (вуглекислого газу, води, розчинних солей) за участю сонячної енергії (мал. 89). Процес фотосинтезу, який здійснюється в рослинах, супроводжується виділенням кисню.

1 Термін походить від грецьких слів phötos — світло і synthesis — сполучення.

Мал. 89. Фотосинтез

Схема фотосинтезу вуглеводів —

а узагальнене хімічне рівняння —

Вуглеводи є одним із джерел енергії для організму; вона виділяється під час хімічних реакцій за їх участю.

Глюкоза. Це — один із найважливіших вуглеводів. Сполуку іноді називають виноградним цукром; вона міститься у фруктах (найбільше — у винограді), меду, а в дуже малій кількості — у крові людини і тварин.

Глюкоза

Глюкоза — білий порошок або безбарвні кристали. Сполука добре розчиняється у воді, має солодкий смак, але вона менш солодка, ніж цукор.

Виявити глюкозу в розчині можна, використавши її здатність вступати в реакцію з купрум(ІІ) гідроксидом, яка супроводжується характерним зовнішнім ефектом.

ЛАБОРАТОРНИЙ ДОСЛІД № 13

Взаємодія глюкози з купрум(ІІ) гідроксидом

Налийте в пробірку 1 мл розчину натрій гідроксиду і внесіть 3—4 краплі розчину купрум(ІІ) сульфату. До рідини з осадом купрум(ІІ) гідроксиду, що утворився, налийте 1 мл розчину глюкози і перемішайте суміш.

Чи розчинився осад? Яким став колір розчину?

Під час взаємодії глюкози з купрум(ІІ) гідроксидом утворюється розчинна сполука блакитного кольору (мал. 90, а). При нагріванні добутого розчину з’являється жовтий осад, колір якого швидко змінюється на червоний (мал. 90, б).

Мал. 90. Результат взаємодії глюкози з купрум(ІІ) гідроксидом

У промисловості глюкозу добувають, здійснюючи за певних умов реакції крохмалю або сахарози з водою.

Глюкоза є сировиною для кондитерської промисловості (мал. 91, а). З неї добувають аскорбінову кислоту (вітамін С), кальцій глюконат, інші речовини. Глюкозу також використовують у медицині як легкозасвоювану і калорійну речовину при виснаженні людини (мал. 91, б). Цей вуглевод входить до складу кровозамінних рідин (мал. 91, в).

Мал. 91. Застосування глюкози: а — печиво; б — сироп; в — розчин для ін’єкцій

При окисненні глюкози виділяється необхідна для організму енергія:

1 Умовним записом [O] в органічній хімії часто замінюють формулу речовини-окисника.

Сахароза. Сахароза — сполука, відома кожному; це звичайний цукор. Найбільше цієї речовини міститься в цукровому буряку і цукровій тростині (мал. 92); масова частка сахарози в них може сягати 27 %. Сполука є також у листі й соках дерев, фруктів, овочів. Вона утворюється в рослинах під час фотосинтезу.

Мал. 92. Рослини з високим вмістом сахарози: а — цукровий буряк; б — цукрова тростина

Сахароза

Сахароза — біла кристалічна речовина (мал. 93), солодка на смак, яка дуже добре розчиняється у воді (при 20 °С — 203 г речовини у 100 г води, при 100 °С — 487 г). Насичений розчин цукру має високу в’язкість; його часто називають сиропом.

Мал. 93. Мікрофотографія сахарози

За температури 184 °С сахароза плавиться і починає розкладатися. Розплав набуває коричневого забарвлення, і з’являється запах підгорілого цукру. Таке перетворення цукру називають карамелізацією (термін походить від слова «карамель»).

При дії на сахарозу концентрованої сульфатної кислоти органічна сполука починає розкладатися: кислота «відбирає» в молекул цукру молекули води. Спрощена схема перетворення:

Відповідний демонстраційний дослід проводять так. У невелику хімічну склянку насипають (на 1/3—1/4 її об’єму) розтертий цукор-пісок, додають трохи води і ретельно перемішують речовини скляною паличкою. Потім доливають концентровану сульфатну кислоту (до половини об’єму склянки) і швидко перемішують. Суміш розігрівається, темніє й починає збільшуватися в об’ємі (мал. 94). Виділяється водяна пара, а цукор перетворюється на вуглець.

Мал. 94. Розклад цукру під дією концентрованої сульфатної кислоти

У розчині сахарози (як і глюкози) розчиняється купрум(ІІ) гідроксид. Але якщо нагрівати добуту рідину, то в ній не утворюватиметься червоний осад (відміна від результату досліду з розчином глюкози).

Виробництво і застосування сахарози. В Україні працюють десятки цукрових заводів (мал. 95). Щорічний обсяг їх продукції становить 1,5—2 млн т.

Мал. 95. Цех цукрового заводу

Виробництво цукру відбувається в кілька стадій. Спочатку цукровий буряк миють, подрібнюють і промивають гарячою водою. Сахароза та інші розчинні у воді речовини переходять у розчин. Потім до нього додають суспензію вапна. Кальцій гідроксид реагує із сахарозою з утворенням розчинної сполуки, а продуктами його реакцій з іншими органічними речовинами є нерозчинні сполуки. Розчин відфільтровують від осаду і пропускають у рідину вуглекислий газ. При цьому знову утворюється сахароза й осаджується кальцій карбонат. Розчин фільтрують, додатково очищують і випарюють. Із нього кристалізується цукор.

Цікаво знати

Приблизно 2/3 цукру виробляють із цукрової тростини, а 1/3 — із цукрового буряку.

Цукор — важливий харчовий продукт. Його використовують у виробництві кондитерських виробів, багатьох напоїв. Цукор є консервантом для фруктів і ягід, тому його застосовують для приготування варення, джему (при цьому співвідношення мас цукру і плодів має бути не менш ніж 1 : 1).

Сахароза слугує сировиною для добування етанолу, деяких інших органічних сполук.

ВИСНОВКИ

Вуглеводи — сполуки із загальною формулою C_n(H₂O)_m. Вони є одним з основних джерел енергії для організму. Ці сполуки утворюються в зелених рослинах і деяких бактеріях унаслідок фотосинтезу. Найважливішими вуглеводами є глюкоза, сахароза, крохмаль і целюлоза.

Глюкоза С₆Н₁₂О₆ і сахароза С₁₂Н₂₂О₁₁ — білі кристалічні речовини, які мають солодкий смак і добре розчиняються у воді. Глюкозу можна виявити в розчині за допомогою реакції з купрум(ІІ) гідроксидом при нагріванні.

Глюкозу і сахарозу добувають із природної сировини. Їх використовують у харчовій промисловості, а глюкозу — ще й у медицині.

• 226. Які сполуки називають вуглеводами? Поясніть походження цієї назви.
• 227. Доведіть, що склад молекули оцтової кислоти СН₃СООН відповідає загальній формулі вуглеводів C_n(H₂O)_m. Чи можна вважати цю сполуку вуглеводом? Чому?
• 228. Як можна відрізнити розчин глюкози від розчину сахарози?
• 229. Обчисліть масові частки елементів:

• 230. Яка кількість речовини сахарози міститься в 0,5 кг цього вуглеводу?
• 231. У якій масі води потрібно розчинити 50 г глюкози, щоб виготовити розчин із масовою часткою цієї речовини 25 %?
• 232. Змішали 200 г розчину сахарози з масовою часткою сполуки 5 % і 300 г розчину сахарози з масовою часткою сполуки 20 %. Обчисліть масову частку вуглеводу в утвореному розчині.

Фруктоза

Фруктоза, або фруктовий цукор, міститься у фруктах, ягодах, меду. Хімічна формула фруктози така сама, що й глюкози, — С₆Н₁₂О₆, але будова її молекули інша.

Фруктоза — безбарвна кристалічна речовина, добре розчинна у воді. Вона втричі солодша за глюкозу і в 1,5 раза — за сахарозу. Ця сполука утворюється при взаємодії сахарози з водою за певних умов:

Фруктозу та її похідні використовують у медицині, зокрема в лікувальному харчуванні хворих на цукровий діабет.

ГДЗ (відповіді) Хімія 7 клас Попель П.П., Крикля Л.С. §27 (2015) / §29 (2020) КІЛЬКІСНИЙ СКЛАД РОЗЧИНУ. МАСОВА ЧАСТКА РОЗЧИНЕНОЇ РЕЧОВИНИ

Вправа 193 / 210 (2020) Як ви розумієте термін «кількісний склад розчину»? Під терміном “кількісний склад розчину” розуміють масову частку розчиненої речовини, тобто масу речовини (в грамах), що розчинена в масі 100 г розчину.

Вправа 194 / 211 (2020) Що таке масова частка розчиненої речовини? Масова частка розчиненої речовини у розчині — це відношення маси речовини до маси розчину.

Чи має розмірність ця величина? Не має. Масову частку виражають у частках від одиниці та у відсотках.

Вправа 195 / 212 (2020) Яка маса речовини міститься у 300 г її розчину з масовою часткою цієї речовини 0,02? (Усно.)

Дано: m(розчину)= 300 г; w (речовини)=0,02

І спосіб

З формули ω (речовини)=m(речовини)/ m(розчину) знаходимо масу речовини .

m(речовини)= w (речовини) • m(розчину)= 0,02 • 300 г = 6 г

ІІ спосіб

Складемо пропорцію і розв’язуємо її для обчислення маси речовини. Те, що масова частка речовини дорівнює 0,02 (2%) означає:

у 100 г розчину міститься 2 г речовини, тоді

у 300 г розчину — х г речовини.

100 г / 300 г = 2 г / х г, звідси за властивістю пропорції

х • 100 г = 2 г • 300 г

х = 2 г • 300 г : 100 г=6 г

Вправа 196 / 213 (2020) Цукор масою 50 г розчинили у 200 г води. Обчисліть масову частку цукру в розчині. (Усно.)

Дано: m(цукру)=50 г, m(води)=200 г

І спосіб

1. Знаходимо масу розчину:

m(розчину)=m(цукру)+m(води)=50 г + 200 г=250 г

2. Обчислюємо масову частку цукру в розчині:

w (цукру)=(m(цукру)/ m(розчину)) •100% =50 г : 250 г • 100% = 20%

ІІ спосіб

1. Знаходимо масу розчину:

m(розчину)=m(цукру)+m(води)=50 г + 200 г=250 г

2. Визначаємо масу цукру, що міститься у 100 г розчину, тобто, масову частку. Для цього складаємо пропорцію і розв’язуємо її:

у 250 г розчину міститься 50 г цукру, тоді

у 100 г розчину — х г цукру

250 г / 100 г = 50 г / х г, звідси за властивістю пропорції

х г • 250 г = 50 г • 100 г

х = 50 г • 100 г : 250 г=20 г, тому w (цукру)=20%

Відповідь: 20%

Вправа 198 / 214 (2020) У якій масі води треба розчинити 6 г лимонної кислоти, щоб приготувати розчин із масовою часткою кислоти 0,05?

Дано: m(речовини)=6 г, w (кислоти)=0,05

І спосіб

1. З формули ω (кислоти)=m(кислоти)/ m(розчину) знаходимо масу розчину:

m(розчину)= m(кислоти)/ w (кислоти) = 6 г:0,05=120 г

2. Знаходимо масу води:

m(води)= m(розчину) – m(кислоти) = 120 г – 6 г=114 г

ІІ спосіб

1. Масова частка речовини в будь-якому розчині показує масу розчиненої речовини, що міститься у 100 г розчину, тому для визначення маси всього розчину складаємо пропорцію і розв’язуємо її. Те, що масова частка кислоти складає 5% означає:

5 г кислоти міститься в 100 г розчину, тоді

6 г кислоти — в х г розчину.

5 г / 6 г = 100 г / х г, звідси за властивістю пропорції

х г • 5 г = 6 г • 100 г

х = 6 г • 100 г : 5 г=120 г

2. Знаходимо масу води:

m(води)= m(розчину) – m(кислоти) = 120 г – 6 г=114 г

ІІІ спосіб

Нехай маса води дорівнює х г, тобто m(води)=х г, тоді, підставивши значення у формулу обчислення масової частки розчиненої речовини (кислоти) в розчині

ω (кислоти)= m (кислоти) /( m (кислоти) + m(води)), отримаємо алгебраїчне рівняння і розв’язуємо його.

Відповідь: 114 г

Вправа 197 / 215 (2020) Зробіть відповідні розрахунки (усно) й заповніть таблицю:

Вправа 199 / 216 (2020) Розчин натрій хлориду NaCl із масовою часткою солі 0,9% (так званий фізіологічний розчин) використовують у медицині. Яку масу солі та який об’єм дистильованої води потрібно взяти для приготування 2 кг такого розчину?

Дано: m(розчину)=2 кг=2000 г; w (NaCl)=0,9%

І спосіб

1. З формули w (NaCl)=(m(NaCl)/ m(розчину)) • 100% знаходимо масу солі NaCl:

m(NaCl)= m(розчину) • w (NaCl): 100%= 2000 г • 0,9 % : 100%=18 г

2. Знаходимо масу води:
m(H₂O)=m(розчину) – m(NaCl)=2000 г – 18 г=1982 г

3. Обчислимо об’єм води:

V (H₂O)=m(H₂O): ρ(H₂O)=1982 г : 1 г/мл=1982 мл. Оскільки для води маса співпадає з об’ємом, тому ця дія не є обов’язковою.

ІІ спосіб

1. Складемо пропорцію і розв’яжемо її для обчислення маси солі. Те, що масова частка NaCl дорівнює 0,9% означає:

у 100 г розчину міститься 0,9 г NaCl, тоді

у 2000 г розчину — х г NaCl.

100 г / 2000 г = 0,9 г / х г

х г • 100 г = 0,9 г • 2000 г

х = 0,9 г • 2000 г : 100 г=18 г

2. Знаходимо масу води:
m(H₂O) = m(розчину) – m(NaCl)=2000 г – 18 г=1982 г

3. Обчислимо об’єм води:

V (H₂O)=m(H₂O): ρ(H₂O)=1982 г : 1 г/мл=1982 мл. Оскільки для води маса співпадає з об’ємом, тому ця дія не є обов’язковою.

Відповідь: m(NaCl)=18 г, V(H₂O)=1982 мл

Вправа 200 / 217 (2020) До 200 г водного розчину деякої речовини з її масовою часткою 20% спочатку долили 30 мл води, а потім розчинили ще 20 г цієї речовини. Обчисліть масову частку речовини в розчині, який утворився.

Дано: m(розчину)=200 г, w (речовини)=20%, V(води)=30 мл,

І спосіб

1. З формули w (речовини)=(m(речовини)/ m(розчину)) • 100% знаходимо масу речовини в початковому розчині:

m(речовини)= m(розчину) • w (речовини): 100% = 200 г • 20%: 100%= 40 г

2. Після додавання води і речовини до початкового розчину маса нового розчину збільшилась.

m_н(розчину)=m(розчину)+ V(води)+ m₁(речовини)= 200 г+30 г+20 г=250 г

3. М аса розчиненої речовини у новому розчині теж збільшилась.

m_н(речовини)=m(речовини)+m₁(речовини)=40 г + 20 г=60 г

4. Обчислюємо масову частку речовини в новому розчині:

w_н (речовини)=m_н(речовини)/ m_н(розчину) =60 г:250 г=0,24, або 24%

ІІ спосіб

1. Знаходимо масу речовини в початковому розчині. Для цього складемо пропорцію і розв’яжемо її. Те, що масова частка деякої речовини становить 20% означає:

у 100 г розчину міститься 20 г речовини, тоді

у 200 г розчину — х г речовини.

100 г / 200 г = 20 г / х г, тоді за властивістю пропорції

х • 100 г = 20 г • 200 г

х = 20 г • 200 г : 100 г=40 г

2. Після додаванні води і речовини до початкового розчину маса нового розчину збільшилась.

m_н(розчину)=m(розчину)+ V(води)+ m₁(речовини)=200 г+30 г+20 г=250 г

3. Маса речовини у новому розчині теж збільшилась.

m_н(речовини)=m(речовини)+m₁(речовини)=40 г+20 г=60 г

4. Визначаємо масу речовини, що міститься у 100 г розчину, тобто, масову частку речовини в новому розчині. Для цього складаємо пропорцію і розв’язуємо її:

у 250 г розчину міститься 60 г речовини, тоді

у 100 г розчину — х г речовини

250 г / 100 г = 60 г / х г, звідси за властивістю пропорції

х г • 250 г = 60 г • 100 г

х = 60 г • 100 г : 250 г=24 г, тому w_н (речовини) =24%

Відповідь: 0,24, або 24%

Вправа 201 / 218 (2020) Складіть умову задачі згідно з малюнками і розв’яжіть її. 60 мл води долили до 10 г солі. Після випарювання залишилося 40 г розчину. Визначте масові частки солей в розчинах до і після випарювання. На скільки збільшилася масова частка солі в розчині, після його випарювання, у порівнянні з початковим розчином?

Дано: V₁ (води)= 60 мл, m₁(солі)=10 г, m₂(розчину)=40 г, ρ(води)=1 г/мл

І спосіб

1. Знаходимо масу води в першому розчині:

m₁ (води)= V(води) • ρ(води)=60 мл • 1 г/мл=60 г. Оскільки для води маса співпадає з об’ємом, тому ця дія не є обов’язковою.

2. Знаходимо масу першого розчину:

3. Маса солі в першому й другому розчинах однакова і становить 10 г. Обчислюємо масові частки солі в кожному розчині.

ІІ спосіб

1. Обчислюємо масу води в першому розчині:

m₁ (води)= V(води) • ρ(води)=60 мл • 1 г/мл=60 г. Оскільки для води маса співпадає з об’ємом, тому ця дія не є обов’язковою.

2. Знаходимо масу першого розчину.

3. Маса солі в першому й другому розчинах однакова і становить 10 г. Визначаємо масу солі, що міститься у 100 г кожного розчину, тобто, масові частки солі в розчинах до і після випарювання води. Для цього складаємо дві пропорції і розв’язуємо їх.

Пропорція для першого розчину:

у 70 г розчину міститься 10 г солі, тоді

у 100 г розчину — х г солі

70 г / 100 г = 10 г / х г, звідси за властивістю пропорції

х г • 70 г = 10 г • 100 г

х=10 г • 100 г : 70 г=14 г, тому w ₁ ( солі) =14%

Пропорція для другого розчину :

у 40 г розчину міститься 10 г солі, тоді

у 100 г розчину — х г солі

40 г / 100 г = 10 г / х г, звідси за властивістю пропорції

х г • 40 г = 10 г • 100 г

х=10 г • 100 г : 40 г=25 г, тому w₂ ( солі) =25%

Відповідь: w₁ ( солі) = 14% і w₂ ( солі) = 25%. Масова частка солі в розчині, після його випарювання, у порівнянні з початковим розчином збільшилася на 11%.

Вправа 202 / 219 (2020) Яка маса гліцерину міститься у 20 мл його розчину із масовою часткою цієї сполуки 40%, якщо густина розчину становить 1,1 г/см 3 ?

Дано: V(розчину)=20 мл = 20 см 3 , w (гліцерину)=40% , ρ(розчину)=1 г/см 3

І спосіб

1. З находимо масу розчину:

m (розчину)= V(розчину) • ρ(розчину)=20 см 3 • 1,1 г/см 3 =22 г

2. З формули w (речовини)=(m(речовини)/ m(розчину)) • 100% знаходимо масу розчиненої речовини (гліцерину):

m(гліцерину)= m(розчину) • w ( гліцерину ): 100% = 22 г • 40%: 100%=8,8 г

ІІ спосіб

1. З находимо масу розчину:

m (розчину)= V(розчину) • ρ(розчину)=20 см 3 • 1,1 г/см 3 =22 г

2. Знаходимо масу гліцерину. Для цього складемо пропорцію і розв’яжемо її. Те, що масова частка гліцерину cтановить 40% означає:

у 100 г розчину міститься 40 г гліцерину, тоді

у 22 г розчину — х г гліцерину.

100 г / 22 г = 40 г / х г, звідси за властивістю пропорції

х г • 100 г = 40 г • 22 г

х=40 г • 22 г : 100 г=8,8 г

Вправа 203 / 220 (2020) Учень, виконуючи варіант І лабораторного досліду 4, замість розчину з масовою часткою сечовини 0,05 приготував 40 г 4%-го розчину. Як йому виправити свою помилку, використавши цей розчин?

Дано: m(розчину)=40 г; w ₁(сечовини)=4%, w ₂(сечовини)=0,05

Знайти: m(сечовини)-?
Розв’язання

1. Обчислюємо масу сечовини в 40 г розчину з масовою часткою сечовини 4%:
m ₁ (сечовини)= w ₁ (сечовини) • m(розчину)=0,04 • 40=1,6 г
2. Нехай маса сечовини, яку треба додати, дорівнює х г, тобто m(сечовини)=х г, тоді, підставивши значення у формулу обчислення масової частки сечовини в другому розчині: w₂ (сечовини)=( m₁ (сечовини)+m(cечовини)) /( m (розчину) +m(сечовини)),

отримаємо алгебраїчне рівняння і розв’яжемо його.

0,05 = (1,6 + х)/(40 + х)

0,05 • (40 + х) = 1,6 + х

2 – 1,6 = х – 0,05 х

Відповідь: для приготування 5% розчину сечовини із 40 г цього ж розчину з масовою часткою сечовини 4%, потрібно добавити до цього розчину ще 0,42 г сечовини.

Вправа 204 / 221 (2020) Учень, виконуючи варіант ІІ лабораторного досліду 4, замість 4%-го розчину сечовини приготував із 2 г речовини розчин з її масовою часткою 0,05. Як йому виправити свою помилку, використавши цей розчин?

Дано: m(сечовини)=2 г, w (сечовини)=0,05, w₂ (сечовини)=4%

Знайти: m(води)-?
Розв’язання

І спосіб
1. Обчислюємо масу розчину з масовою часткою сечовини 0,05:
m(розчину)=m(сечовини)/ w (сечовини)=2:0,05=40 г
2. Обчислюємо масу розчину з масовою часткою сечовини 4%:
m₂(розчину)=m(сечовини)/ w ₂(сечовини) •100% =2 г:4% •100% =50 г

3. Знаходимо масу води, яку треба долити до першого розчину:
m(води)=m₂(розчину)-m(розчину)=50 г – 40 г=10 г, або 10 мл , бо ρ(води)=1 г/мл, тому m(води )=V(води ) .

ІІ спосіб

1. Масова частка речовини в будь-якому розчині показує масу розчиненої речовини, що міститься у 100 г розчину, тому для визначення маси всього розчину складаємо пропорцію і розв’язуємо її.

Пропорція для обчислення маси розчину з масовою часткою сечовини 0,05 (5%):
у 100 г розчину міститься 5 г сечовини, тоді
у х г розчину — 2 г сечовини
100 г / х г = 5 г / 2 г, звідси за властивістю пропорції
х г • 5 г = 100 г • 2 г
х=100 г • 2 г : 5 г=40 г, тому m(розчину)=40 г.

Пропорція для обчислення маси розчину з масовою часткою сечовини 4%:
у 100 г розчину міститься 4 г сечовини, тоді
у х г розчину — 2 г сечовини
100 г / х г = 4 г / 2 г, звідси за властивістю пропорції
х г • 4 г = 100 г • 2 г
х=100 г • 2 г : 4 г=50 г, тому m₂(розчину)=50 г

2. Знаходимо масу води, яку треба долити до першого розчину:
m(води)=m₂(розчину)-m(розчину)=50 г – 40 г=10 г, або 10 мл , бо ρ(води)=1 г/мл, тому m(води )=V(води ) .

ІII спосіб
1. Обчислюємо масу розчину з масовою часткою сечовини 0,05:
m (розчину)=m(сечовини )/ w (сечовини )=2:0,05=40 г
2. Нехай маса води, що треба добавити, дорівнює х г, тобто m(води)=х г, тоді, підставивши значення у формулу обчислення масової частки розчиненої речовини (сечовини) в новому розчині, а саме:

w₂ (сечовини)= m(cечовини) /( m (розчину) +m(води)), отримаємо алгебраїчне рівняння і розв’яжемо його:

х = 10, тобто m(води)= 10 г, або 10 мл, бо ρ(води)=1 г/мл, тому m(води )=V(води ) .

Відповідь: до розчину, що містить 2 г сечовини з її масовою часткою 0,05, треба додати 10 мл води, щоб одержати розчин з масовою часткою сечовини 4%.