3. С помощью каких реакций можно доказать наличие в молекуле глюкозы альдегидной и гидроксильных групп?

Реакции для доказательства наличия групп в глюкозе:

Наличие альдегидной и гидроксильных групп в молекуле глюкозы можно доказать с помощью следующих реакций:

• Доказательство альдегидной группы:
  • Реакция с гидроксидом меди(II) (качественная реакция на многоатомные спирты и альдегиды): В щелочной среде глюкоза (благодаря наличию гидроксильных групп) образует комплексное соединение, которое растворяется в присутствии \( Cu(OH)_2 \), образуя ярко-синий раствор. При нагревании происходит окисление альдегидной группы глюкозы до карбоксильной, а \( Cu(OH)_2 \) восстанавливается до оксида меди(I) \( Cu_2O \), который выпадает в виде красно-бурого осадка.
    \( \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{\Delta} \text{C}_6\text{H}_{11}\text{O}_6\text{COOH} + Cu_2O \downarrow + 2H_2O \)
  • Реакция с аммиачным раствором оксида серебра(I) (реакция «серебряного зеркала»): Альдегидная группа глюкозы окисляется, а ионы серебра \( Ag^+ \) восстанавливаются до металлического серебра, которое оседает на стенках пробирки в виде блестящей пленки («серебряное зеркало»).
    \( \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + \text{2Ag(NH}_3\text{)}_2\text{OH} \xrightarrow{\Delta} \text{C}_6\text{H}_{11}\text{O}_6\text{COONH}_4 + 2Ag \downarrow + 3NH_3 + H_2O \)
• Доказательство наличия гидроксильных групп:
  • Реакция с гидроксидом меди(II) (при обычных условиях): Глюкоза, как многоатомный спирт, реагирует с \( Cu(OH)_2 \) в щелочной среде, образуя комплексное соединение ярко-синего цвета. Эта реакция характерна для многоатомных спиртов.
    \( \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + Cu(OH)_2 \rightarrow [\text{C}_6\text{H}_{11}\text{O}_6\text{]}_2\text{Cu} + 2H_2O \) (упрощённая схема)
  • Реакция этерификации: Глюкоза может реагировать с ангидридами или галогенангидридами кислот, образуя сложные эфиры. Это доказывает наличие спиртовых групп.

Ответ: Наличие альдегидной группы доказывается реакцией «серебряного зеркала» и реакцией с гидроксидом меди(II) при нагревании. Наличие гидроксильных групп доказывается реакцией с гидроксидом меди(II) при обычных условиях и реакцией этерификации.