В двух пробирках даны вещества: а) глюкоза; б) сахароза. Определите эти вещества при помощи характерных химических реакций и приведите соответствующие уравнения реакций.

Для различения глюкозы и сахарозы удобно использовать реакции на восстанавливающие сахара. Глюкоза является восстанавливающим сахаром, так как в растворе может существовать в открытой форме с альдегидной группой. Сахароза — невосстанавливающий дисахарид, поэтому таких реакций без предварительного гидролиза не даёт.

1. Определение глюкозы реакцией «серебряного зеркала»

К небольшому количеству раствора каждого вещества добавляют аммиачный раствор оксида серебра — реактив Толленса — и слегка нагревают.

В пробирке с глюкозой появляется блестящий налёт металлического серебра на стенках пробирки — «серебряное зеркало». Это доказывает наличие альдегидной формы глюкозы.

Уравнение реакции можно записать так:

Глюкоза при этом окисляется до глюконовой кислоты, а ионы серебра восстанавливаются до металлического серебра.

В пробирке с сахарозой серебряное зеркало не образуется, потому что сахароза не содержит свободной альдегидной группы и не является восстанавливающим сахаром.

2. Определение глюкозы реакцией с гидроксидом меди(II)

Можно также использовать реакцию с гидроксидом меди(II). Сначала к растворам веществ добавляют щёлочь, затем раствор соли меди(II), например сульфата меди(II). Образуется голубой осадок гидроксида меди(II):

При нагревании пробирки с глюкозой голубой гидроксид меди(II) восстанавливается до кирпично-красного оксида меди(I):

Появление красного осадка $\mathrm{Cu_2O}$ указывает на глюкозу.

Сахароза при нагревании с гидроксидом меди(II) красного осадка оксида меди(I) не даёт.

3. Подтверждение сахарозы через гидролиз

Чтобы дополнительно доказать, что во второй пробирке находится именно сахароза, её можно подвергнуть кислотному гидролизу. Для этого раствор сахарозы нагревают с разбавленной серной или соляной кислотой. Сахароза расщепляется на глюкозу и фруктозу:

Один из продуктов — глюкоза, другой — фруктоза. После гидролиза раствор нейтрализуют щёлочью и проводят реакцию с реактивом Толленса или с гидроксидом меди(II). Теперь раствор даёт положительную реакцию на восстанавливающие сахара.

Следовательно, вещество, которое сразу даёт «серебряное зеркало» или красный осадок $\mathrm{Cu_2O}$, — это глюкоза. Вещество, которое не даёт этих реакций до гидролиза, но даёт их после кислотного гидролиза, — это сахароза.