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化学 高校生

化学〈高分子化合物〉 3 分子量が5.67×10^5のセルロースが全て二糖類であるセロビオースに加水分解されたとすると、何gのセロビオースが得られるか。原子量はH=1.0、C=12、O=16とし、答えは有効数字3桁で求めよ。 この問題の考え方から分からないです。教えて... 続きを読む

胃 す C ex 貝 23 問)デンプンやセルロースはいずれも (C6H10O5) n の分子式をもち、 グルコースが数多く結合し た高分子化合物で、われわれの日常生活になくてはならない重要な物質である。 デンプンは、α-グルコースが縮合重合した構造をもち、らせん構造をとる多糖類である。 デンプンの成分には(A)と(B)の2種類がある。 (A)はα-グルコースが直鎖状に 連結した構造の分子であるが、(B)はα-グルコースが枝分かれをもって連結した構造の 分子である。デンプンを(C)という酵素で加水分解すると、( D )や二糖類であるマルト ースが生成する。 ( D ) はマルトースよりも分子量の大きい多糖の混合物である。 セルロースはβ-グルコースが縮合重合した構造をもつ多糖類で、 隣り合ったグルコース の六員環部分が、互いに前後、上下が逆転して結合している。したがって、セルロースは直鎖 状になっている。 平行に並んだ直鎖状の分子の間にはヒドロキシ基による(E)がはたらく ので、セルロースは丈夫な繊維になる。 セルロースを無水酢酸でエステル化 (アセチル化)する と、 トリアセチルセルロースができる。 トリアセチルセルロースは溶媒に溶けにくいが、エス テルの一部をおだやかな条件で加水分解して(F)にすると、アセトンに溶けるようになる。 このアセトン溶液を、細かい穴から暖かい空気中に押し出して乾燥させると繊維ができ、 これ をアセテート繊維という。 1 文中の空欄(A)~(F)に、最も適する化合物名または語句を記入せよ。 2 分子量が 5.67×105 のセルロースは、何分子のグルコースが縮合してできたものか。 ただ し、原子量は H=1.0、C=12,016 とし、 答えは有効数字2桁で求めよ。 3 分子量が 5.67×10のセルロース 648g がすべて二糖類であるセロビオースに加水分解さ れたとすると、何gのセロビオースが得られるか。 原子量は H=1.0、C=12、O=16とし、 答えは有効数字3桁で求めよ。 4 文中の下線部の反応は、次式で示される。 [C6H702 (OH)3]n + 3n (CH3CO2O → (F) + 3n(G) 左辺の書き方にならって、(F), (G)に適する化学式を記せ。 がく

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化学 高校生

Bの組成式を考える時に問題の実験1から二酸化炭素(CO2)と水(H2O)が生じていると思うのですが解説のところでCとHだけ考えてO(酸素)を考慮していないのですがこれはどうしてでしょうか? (出典:化学の新演習 255)

146 第5編 有機物質の性質 255 〈芳香族化合物の分離と構造決定〉 ★★調 分子式 C23H20 O で表される芳香族化合物Aを芳香族化合物Bに溶かした溶液があ る。 以下の (操作), (実験) をそれぞれ行い, A,Bの構造を決定した。 下の問いに答 えよ。 (原子量: H=1.0, C=12,0=16) (操作) 上の溶液にNaOH水溶液を加え加熱した。 冷却後、右図にしたがって分離した。 すなわち, ジエチルエーテルで抽出し, エーテル層からB とCの液体混合物を分離した。 次いで、沸点の差を利用して純粋なBとCに 分離した。 一方、水層に常温・常圧で十分にCO2を吹 き込んだ後,再びエーテル抽出を行うと, エー テル層からはDが得られ, 水層に塩酸を加え たら化合物Eが白色の結晶として得られた。 (実験) 1.37.0mgのBを完全燃焼させると, 123mg の二酸化炭素と31.5mgの水が生じた。 Bの分子量を測定したところ, 100~120の 間の値が得られた。 また, Bのモノニトロ化合物は3種類存在し,さらに,Bを過 マンガン酸カリウムで酸化するとFが生成した。 2. 室温で 732mgのCに十分量のナトリウムを反応させると, 標準状態に換算し て a |mLの水素を発生した。 Cに濃硫酸を加え加熱すると脱水してGになった。 Gをニッケル触媒下で水素と反応させるとエチルベンゼンが得られた。 Cに水酸化 ナトリウム水溶液とヨウ素を加えて温めると, 特有の臭気をもつ黄色結晶Hが生成 した。 3.Dを水酸化ナトリウム水溶液に溶かし,これに塩化ベンゼンジアゾニウムを反応 させると、橙赤色の化合物Iが得られた。 また, Dの酸化によってカルボン酸」が 得られたが,Jはアセチルサリチル酸の加水分解によって得られる化合物と同一で 反応混合物 (3528) エーテル層 B, C ジエチルエーテル抽出 HOM 水層 CO2 ジエチルエーテル抽出 エーテル層HE 水層 DHCI E あった。 4.EはFの異性体であり, Eを230℃で加熱すると分子量が18減少したKに変化し た。 (1) 下線部の操作を何とよぶか。 (2) 化合物 A,B,C,D,H,I, K の構造式をそれぞれ記せ。 ただし、いくつかの構造が 考えられる場合は,そのうちの1つだけを示せ。 (3) 文中の空欄a ] に適当な数値を記入せよ。 (神戸大改) v

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化学 高校生

赤線のところの意味が分かりません。教えてください。お願いします。

418 解説① デンプンの分子式は,その重合度 をnとすると, (C6H10Os) で表される。このデン プンの分子量が4.05 x 10 だから, n=2500 162n=4.05 x 10° ② A, B. C の分子量は, それぞれ 222, 208, 236 であるから, モル質量は、222g/mol, 208g/mol 236g/mol となる。 A, B, C の物質量の比が,それ ぞれ A, B, C の分子数の比に等しいから、 3.064 0.125 222 ③3③ A:B:C=- デンプンを構 </ 成するグルコー スは、右の4種 類に区別でき る。 200 デンプンの−OH のうち, メチル化されるものは, 他のグルコースと結合していないフリーの状態にあ るものである。 Aには, 1位と4位にOHが残っているから, A は1, 4位で他のグルコースと結合していた連鎖 部分にあったことがわかる。 Bには, 1位, 4位, 6位にOHが残っている から,Bは1位, 4位, 6位で他のグルコースと結 合していた枝分かれ部分にあったことがわかる。 0.142 208 236 : 非還元 連鎖 末端 部分 b 23:1:1 枝分かれ 部分 a : 1,4 結合 b: 1,6結合 還元 末端 Cには1位だけに-OH が残っているから, Cは 1位だけで他のグルコースと結合していた非還元末 端にあったことがわかる。 よって,このデンプンでは, (連鎖部分23+枝分 かれ部分1 + 非還元末端1) のあわせてグルコース 25分子あたり1個の枝分かれが存在する。 ④ ①より,このデンプン1分子は2500個のグルコ (3) 構造 A のグルコースには,不斉炭素原子がいくつあるか。 (4) フルクトースの還元性の原因となる構造を次の(ア) ~ (オ)から選び,記号で答えよ。 (ア) -CH2OH (イ) - OH (3) – CHO (I) – COOH (*) - COCH₂OH 発展問題 418□□ デンプンの構造 次の文のに適する数値(整数)を入れよ。原 子量は H = 1.0, C = 12,0 = 16 とする。 ある植物の種子から得た分子量 4.05 × 10°のデンプンがある。 このデンプンは ■個のグルコースが脱水縮合したものである。 このデンプンのOHにメチル基を導入 (メチル化)して すべて - CH3O としたの ち,希硫酸で加水分解すると,次の A~Cの化合物が得られた。 CH2OCH3 CH2OH H HO H H H OCH3 H C OH HO HOCH3 O H OCH3 H C OCH3 C. H H H OH CH3O CH2OCH 3 C- O H OCH H C OCH3 C- H H TOH A : 分子式 C9H18O6 B : 分子式 C8H1606 C: 分子式 C10H20O6 いま,このデンプン 2.430gを完全にメチル化し加水分解すると, A 3.064g, B は 0.125g, C は 0.142g 生じた。 この結果から, A, B, C の分子数の比は, : 1:1となる。 したがって, このデンプンではグルコース [ ■分子あたり1個の割合で枝分かれがあり,この デンプン1分子中には [ か所の枝分かれが存在していることになる。

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