С помощью одного и того же реактива докажи, что глюкоза является веществом с двойной функцией.

Глюкоза относится к полифункциональным соединениям: в её молекуле есть альдегидная группа (в открытой форме) и несколько спиртовых гидроксильных групп. Это и называют «двойной функцией» (точнее — сочетанием альдегидной и спиртовой функций). Доказать это можно одним и тем же реактивом — свежеполученным гидроксидом меди(II) Cu(OH)₂ (обычно его получают в пробирке из раствора CuSO₄ и щёлочи NaOH/KOH).

Реактив и подготовка

1. В пробирку добавляют раствор сульфата меди(II) CuSO₄.

2. Прибавляют раствор NaOH (или KOH). Выпадает голубой осадок Cu(OH)₂.

3. Этот осадок используют как единый реагент для обоих доказательств.

1) Доказательство спиртовой (многоатомно-спиртовой) функции глюкозы

Ход опыта:
К свежему осадку Cu(OH)₂ добавляют раствор глюкозы и встряхивают без нагревания.

Наблюдение:
Голубой осадок растворяется, раствор становится ярко-синим.

Вывод:
Такое поведение характерно для веществ с несколькими –OH группами (полиолов): глюкоза образует с Cu(II) в щелочной среде комплексное соединение, поэтому Cu(OH)₂ растворяется. Значит, у глюкозы есть спиртовая функция (многоатомный спирт).

2) Доказательство альдегидной функции глюкозы (тем же реактивом)

Ход опыта:
Тот же ярко-синий раствор (или смесь с Cu(OH)₂ и глюкозой) нагревают.

Наблюдение:
При нагревании появляется кирпично-красный осадок Cu₂O (оксид меди(I)).

Смысл реакции:
Глюкоза в открытой форме содержит альдегидную группу –CHO, которая проявляет восстановительные свойства: она восстанавливает Cu(II) до Cu(I), а сама окисляется (до глюконовой кислоты или её соли в щелочной среде).

Упрощённо это можно записать так (суть по изменениям степеней окисления):

• Cu(OH)₂ → Cu₂O (Cu(II) восстанавливается до Cu(I))

• –CHO в глюкозе → –COO⁻ / –COOH (альдегид окисляется)

Вывод:
Появление красного Cu₂O при нагревании доказывает наличие у глюкозы альдегидной функции (восстановительные свойства альдегидов).

Итоговое доказательство «двойной функции»

Одним и тем же реагентом Cu(OH)₂ получаем два разных характерных признака:

1. Без нагревания — растворение осадка и ярко-синий раствор ⇒ глюкоза ведёт себя как многоатомный спирт (наличие нескольких –OH).

2. При нагревании — кирпично-красный Cu₂O ⇒ глюкоза ведёт себя как альдегид (наличие –CHO в открытой форме).

Значит, глюкоза — вещество с двойной (альдегидной и спиртовой) функцией.