Cukry - laboratorium z doświadczeń chemicznych

LAB REPORT: Cukry

Doświadczenie 1

- temat:
Badanie właściwości fizycznych glukozy i fruktozy
- sprzęt laboratoryjny:
szalki Petriego, probówki
- odczynniki
glukoza ( C6H12O6 – aldoza ) i fruktoza ( C6H12O6 – ketoza )
- obserwacje:
Glukoza i fruktoza są to krystaliczne, białe substancje praktycznie bezzapachowe o smaku słodkim. Są nierozpuszczalne w benzynie i alkoholu, jednakże bardzo dobrze rozpuszczają się w wodzie. Wodny roztwór obu badanych substancji posiada odczyn obojętny.
- wnioski:
Wnioskując z bardzo dobrej rozpuszczalności glukozy i fruktozy związki te są silnie polarne. W środowisku wodnym nie ulegają dysocjacji jonowej z uwolnieniem jonów OH- ani H+.

Doświadczenie 2

- temat:
Badanie reakcji glukozy i fruktozy z odczynnikiem Trommera.
- sprzęt laboratoryjny:
probówki, łaźnia wodna, palnik
- odczynniki:
odczynnik Trommera, glukoza ( C6H12O6 ), fruktoza ( C6H12O6 )
- obserwacje:
Zarówno dla glukozy jak i również fruktozy efekt wykonywanej próby Trommera jest pozytywny – po ogrzewaniu nad płomieniem palnika zawartość w obu probówkach zmieniała zabarwienie z intensywnie niebiesko-szafirowej galaretki na pływający osad o barwie ceglasto-pomarańczowej.
- wnioski:
Z doświadczenia wynika, że zarówno glukoza jak i fruktoza wykazują właściwości redukcyjne.
- zapis reakcji
Dla Glukozy reakcja ta przebiega według wzoru:
CuSO4 + 2NaOH Cu (OH)2 + Na2SO4
Cu(OH)2 + glukoza Cu2O + H2O + kwas glukonowy

Doświadczenie 3

- temat:
Badanie reakcji glukozy i fruktozy z odczynnikiem Tollensa
- sprzęt laboratoryjny:
probówki, łaźnia wodna, palnik
- odczynniki:
odczynnik Tollensa, glukoza ( C6H12O6 ), fruktoza ( C6H12O6 )
- obserwacje:
Glukoza i fruktoza poddane próbie tollensa dają wynik pozytywny, gdyż pod wpływem ogrzewania na ścianach obu probówek pojawia się warstwa lustra srebrnego.
- wnioski:
Obie poddawane próbie Tollensa substancje wykazują właściwości redukujące. Jest to spowodowane obecnością hemiacetalowego ugrupowania w cząsteczkach obu tych monosacharydów.
- zapis reakcji:
Dla glukozy reakcja ta zachodzi według równania
AgNO3 + NaOH AgOH + NaNO3
2AgOH Ag2O + H2O
Ag2O + glukoza 2Ag + kwas glukonowy

Doświadczenie 4

- temat:
Badanie właściwości redukujących sacharozy
- sprzęt laboratoryjny:
probówki, łaźnia wodna, palnik
- odczynniki:
odczynnik Trommera, sacharoza (C12H22O11)
- obserwacje:
Próba Trommera wykonana z sacharozą nie wychodzi.
- wnioski:
Sacharoza nie posiada właściwości redukujących. Dwucukier ten ma wiązanie glikozydowe utworzone przy udziale dwóch anomerycznych grup OH. Powoduje to, iż sacharoza nie posiada zdolności otwierania pierścienia, nie ulega również mutarotacji i dlatego nie ma właściwości redukujących.

Doświadczenie 5

- temat:
Hydroliza sacharozy i badanie jej produktów.
- sprzęt laboratoryjny:
probówki, łaźnia wodna, palnik,
- odczynniki:
odczynnik Trommera, sacharoza (C12H22O11), woda (H2O)
- obserwacje:
Po wykonaniu hydrolizy za pomocą kwasu solnego, sacharoza dała pozytywny wynik próby Trommera, ponieważ podczas ogrzewania powstał ceglasto-pomarańczowy roztwór.
- wnioski:
Sacharoza w środowisku kwaśnym ulega hydrolizie i powstają dwa monocukry: glukoza i fruktoza.
HCl
Sacharoza + H2O glukoza + fruktoza
Oba te cukry wykazują właściwości redukujące i dzięki temu po hydrolizie uzyskujemy pozytywny wynik próby Trommera.

Doświadczenie 6

- temat:
Badanie właściwości fizycznych skrobi.
- sprzęt laboratoryjny:
probówka, szalka Petriego
- odczynniki:
skrobia ( (C6H10O5)n )
- obserwacje:
Skrobia w temperaturze pokojowej jest bezpostaciową substancją stałą o barwie białej, bez zapachu i smaku. W zimnej wodzie – nierozpuszczalna, natomiast w gorącej – tworzy roztwór koloidalny. Powstaje „kleik skrobiowy”, który po ochłodzeniu ulega zżelowaniu. Ten proces wykorzystuje się do produkcji krochmalu, budyniu i kisielu.

Doświadczenie 7

- temat:
Badanie właściwości redukujących skrobi.
- sprzęt laboratoryjny:
probówki, łaźnia wodna, palnik
- odczynniki:
odczynnik Trommera, skrobia ( (C6H10O5)n )
- obserwacje:
Wodny roztwór skrobi nie daje żadnego efektu pod wpływem próby Trommera (reakcja nie zachodzi, nic się nie dzieje)
- wnioski:
Skrobia to polisacharyd, którego jeden łańcuch składa się z kilkuset lub kilku tysięcy reszt glukozowych. Zdolność otwierania pierścienia ma tylko ostatnia reszta glukozowa, co wobec długości łańcucha skrobi nie ma wpływu na jej właściwości. Dlatego też skrobia nie wykazuje właściwości redukujących.

Doświadczenie 8

- temat:
Hydroliza skrobi i badanie właściwości jej produktów..
- sprzęt laboratoryjny:
probówki, łaźnia wodna, palnik.
- odczynniki:
odczynnik Trommera, skrobia ( (C6H10O5)n ), woda (H2O).
- obserwacje:
Zawartość obu probówek, zarówno tej, w której wykonano hydrolizę skrobi przy pomocy stężonego HCl, jak i tej ze śliną, wykazała dodatni efekt próby Trommera. Po ogrzewaniu roztwory zmieniały barwę na ceglasto-pomarańczowy.
- wnioski:
Skrobia ogrzewana z roztworami mocnych kwasów ulega hydrolizie. Jest to proces wieloetapowy, w którym to skrobia rozpada się najpierw na długie łańcuchy zwane dekstrynami, później na dwucukier – maltozę, a w etapie końcowym na glukozę. Glukoza jak również maltoza wykazują właściwości redukcyjne, dlatego skrobia poddana hydrolizie ulega próbie Trommera. Identyczny proces hydrolizy skrobi zachodzi pod wpływem śliny, a dokładnie enzymów w niej zawartych (głównie ptialina).

Doświadczenie 9

- temat:
Reakcja charakterystyczna skrobi.
- sprzęt laboratoryjny:
probówki, palnik
- odczynniki:
roztwór jodu, skrobia ( (C6H10O5)n )
- obserwacje:
Po dodaniu roztworu jodu do rozcieńczonego roztworu skrobi, roztwór od razu zmienia kolor na ciemnogranatowy. Kiedy następnie podgrzejemy zawartość probówki, to roztwór zaczyna powoli się odbarwiać co doprowadzi do zupełnego zaniku ciemnogranatowej barwy. Podczas ochładzania do temperatury pokojowej roztwór znowu nabiera ciemnogranatowego koloru.
- wnioski:
W temperaturze pokojowej łańcuchy skrobi (a dokładniej amylozy) przyjmują kształt heliksu. Cząsteczki jodu mogą dostać się do wnętrza heliksu i zostać tam uwięzione. W podwyższonej temperaturze ulega zniszczeniu helikalna struktura łańcucha skrobi, a cząsteczki jodu zostają uwolnione. Dlatego też podczas ogrzewania roztwór się odbarwia. Obniżenie temperatury powoduje odtworzenie się heliksu, a w konsekwencji ponowne pojawienie się ciemnogranatowego koloru.

Doświadczenie 10

- temat:
Badanie właściwości fizycznych celulozy
- sprzęt laboratoryjny:
probówka, szalka Petriego
- odczynniki:
celuloza( (C6H10O5)n)
- obserwacje:
Celuloza jest ciałem stałym o strukturze typowo włóknistej. Jest nierozpuszczalna zarówno w zimnej jak i gorącej wodzie, a ponadto również nierozpuszczalna w (bardzo trudno rozpuszczalna) w żadnych rozpuszczalnikach organicznych.

Doświadczenie 11

- temat:
Hydroliza celulozy i badanie właściwości jej produktów..
- sprzęt laboratoryjny:
probówki, łaźnia wodna, palnik.
- odczynniki:
odczynnik Trommera, celuloza ( (C6H10O5)n ), woda (H2O).
- obserwacje:
Po przeprowadzeniu hydrolizy celuloza dała pozytywny efekt próby Trommera – otrzymany roztwór podczas ogrzewania nabrał zabarwienia ceglasto-pomarańczowego.
- wnioski:
Celulozę można zhydrolizować do glukozy, ale reakcja ta przebiega znacznie trudniej niż hydroliza skrobi. Wymaga to obecności stężonego kwasu siarkowego (VI) [H2SO4] oraz długotrwałego ogrzewania. Wskutek hydrolizy celuloza rozpada się na coraz to krótsze łańcuchy dochodząc do stanu końcowego, którym to jest glukoza.