Сахар (или, по-научному, сахароза) – органическое вещество, состоящее из углерода, водорода и кислорода. Его формула С12Н22О11. Такое количество атомов можно комбинировать между собой множеством способов, и только одно строение молекулы отвечает сахару.
Для чего мы привели здесь эту формулу? Чтобы обратить внимание: в ней много групп ОН, находящихся рядом. Такую комбинацию рецепторы языка воспринимают как сладкий вкус. Вот почему сахар сладкий! Сладкими будут и другие вещества, содержащие несколько групп ОН, связанных с соседними атомами углерода, например, глицерин, ксилит. А вот обратное неверно: если в молекуле вещества нет групп ОН, это не запрещает ему быть сладким, рецепторы языка реагируют и на другие комбинации. Например, в структуре сахарина – одного из заменителей сахара – таких групп нет.
Что еще можно подметить в строении сахара? Видно, что его молекула состоит из двух фрагментов. На них она и распадается в организме, получаются глюкоза и фруктоза.
У этих веществ тоже есть группы ОН по соседству, и они даже более сладкие, чем сахар. Глюкоза и фруктоза содержатся в меду, почти не соединяясь в молекулы сахара.
Сахар, наряду с солью, часто называют «белой смертью» и призывают от него отказаться. Во всех случаях стоит понимать, что важно соблюдать меру: полный отказ ни к чему хорошему приведет. Не случайно нам так нравится вкус сахара, ведь это – главный источник энергии для организма, топливо для мышц и мозга. Если содержание глюкозы (продукта расщепления сахара) в крови падает ниже нормы, развивается гипогликемический синдром, человек может даже впасть в кому.
Интересно, что сахар является противоядием от отравления цианидами: он реагирует с этими опасными веществами, переводя их в относительно безвредные соединения. Одна из попыток отравления Григория Распутина провалилась из-за того, что злоумышленники подложили цианистый калий в сладкое пирожное.
Сахар отлично растворяется в воде. Даже в ледяной воде можно растворить 179 г сахара на 100 г воды. За высокую растворимость ответственны группы ОН, которые притягиваются к молекулам воды с образованием водородных связей. С ростом температуры растворимость увеличивается: тепловые колебания помогают молекулам воды разрушать сахарный кристалл. При 100 градусах в 100 г воды можно растворить почти полкило сахара – 487 г! Правда, пить такой «сладкий чаёк» будет невозможно. Концентрированный раствор сахара густой и вязкий, потому что множество групп ОН цепляются за молекулы воды и друг за друга. Его называют сахарным сиропом.
При охлаждении сиропа растворимость сахара уменьшается, но он не спешит выпадать в осадок, поэтому вырастить кристаллы сахара из раствора – дохлый номер. Сахар легко образует пересыщенные растворы с концентрацией выше, чем теоретическая, потому что вязкость мешает формированию кристаллической решетки. Такие пересыщенные растворы могут существовать довольно долго, а потом – раз! – от неучтенного воздействия наконец выпадает множество мелких кристалликов, и варенье засахаривается.
При 185 градусах Цельсия сахар плавится. А если охладить расплав сахара, получатся ли кристаллы? Увы, нет. Сахар застывает в прозрачную массу – карамель.
Сахар – органическое вещество, а значит, он должен гореть на воздухе. Но почему-то не хочет. При нагревании он частично разлагается, становясь желтым, а потом бурым. Чем выше температура, тем больше разрушаются молекулы сахара и тем сильнее он напоминает уголек.
Однако поджечь сахар все-таки можно, если использовать катализатор – вещество, стимулирующее реакцию горения. Такими веществами являются, например, соединения лития.
Если вам было интересно - ставьте плюсик. Пишите в комментариях, о чем еще рассказать.
Другие публикации:
про соль
про воду
про соду
про газ
про иод
про кислород
про крахмал
про ртуть
про алюминий