Databáze chemických pokusů

Kyselá hydrolýza sacharosy

Pomůcky:
zkumavky, stojánek na zkumavky, kapátka, vodní lázeň (800ml kádinka s vodou, azbestová síťka, trojnožka), kahan, sirky, hadřík

Chemikálie:
roztok sacharosy, 10% H2SO4, 10% NaOH nebo roztok Na2CO3, Fehlingovo činidlo (Fehlingovo činidlo I – roztok CuSO4∙5H2O; Fehlingovo činidlo II – vinan sodno-draselný (Seignettova sůl), NaOH)

Postup:

Do zkumavky nalijte 2 ml roztoku sacharosy. Přidejte cca 2 ml zředěné kyseliny sírové. Zkumavku ponořte do vodní lázně a zahřívejte 5 minut. Poté zkumavku vyjměte a nechte vychladnout. Následně kyselinu zneutralizujte buď přidáním cca 2 ml zředěného roztoku hydroxidu sodného, nebo přidávejte roztok uhličitanu sodného, dokud nepřestane pěnit. Poté k roztoku přikápněte 2 ml Fehlingova činidla. Zkumavku opět ponořte do vodní lázně.
Roztok sacharosy je bezbarvý, po přidání zředěné kyseliny sírové se nic neděje – ani při zahřívání nejsou pozorovatelné žádné barevné změny. Roztok je pořád bezbarvý. Po ochlazení, neutralizaci a přidání Fehlingova činidla lze pozorovat ve zkumavce ponořené do vodní lázně vznik oranžové sraženiny.

Princip:

Sacharosa, označovaná jako řepný či třtinový cukr, patří mezi disacharidy – je složena z α-D-glukosy a β-D-fruktosy. Systematický název sacharosy zní α-D-glukopyranosyl-(1→2)-β-D-fruktofuranosid. Koncovka –id v systematickém názvu značí, že se jedná o neredukující sacharid. Monosacharidy v sacharose jsou spojeny glykosidickou vazbou, která vzniká mezi hydroxylovými skupinami 1. uhlíku α-D-glukopyranosy a 2. uhlíku β-D-fruktofuranosy. Hydroxylové skupiny přítomné na poloacetalových uhlících (1. uhlík u α-D-glukopyranosy a 2. uhlík u β-D-fruktofuranosy) jsou vyvázány, a tudíž nemůže docházet k jejich oxidaci, proto je sacharosa neredukující sacharid.
V kyselém prostředí (zředěná kyselina sírová) za zvýšené teploty (zahřívání na vodní lázni) dochází k hydrolýze sacharosy na glukosu a fruktosu. Přítomná kyselina musí být následně odstraněna neutralizací – lze využít zředěný roztok hydroxidu sodného či roztok uhličitanu sodného. Neutralizací vzniká sůl a voda, v druhém případě uniká oxid uhličitý, který lze slyšet, jak šumí.



Glukosa a fruktosa jsou monosacharidy, které obsahují ve své struktuře karbonylovou akupinu (aldehydovou – aldosy nebo ketoskupinu – ketosy), tudíž může docházet k jejich oxidaci (na karboxylovou skupinu). Všechny monosacharidy jsou tedy redukující sacharidy. V tomto případě se glukosa i fruktosa oxidují na aldonové kyseliny. Zároveň se Cu2+ (obsažené ve Fehlingově činidle) redukují v zásaditém prostředí na oxid měďný (oranžová až červená sraženina).

Využití:

sacharidy (hydrolýza sacharosy – neredukující a redukující sacharidy)

Typ pokusu:
demonstrační i laboratorní

Bezpečnost:
práce s kyselinou a hydroxidem – dodržovat bezpečnostní předpisy, zředěná H2SO4 (žíravá), zředěný NaOH (žíravý)

Časová náročnost:
příprava – 10 minut, vlastní provedení – 20 minut

Tipy & triky:

- roztok sacharosy stačí připravit rozpuštěním dvou velkých lžiček sacharosy v 50 ml vody, případně jedné malé lžičky ve 2 ml vody přímo ve zkumavce – s oběma roztoky pokus funguje
- dobré je použít dvě zkumavky s roztokem sacharosy – a na jedné ukázat, že sacharosa s Fehlingovým činidlem nereaguje, druhou okyselit a nechat proběhnout hydrolýzu sacharosy
- pokus funguje se zředěnou H2SO4, s konc. H2SO4 a konc. HCl moc nevychází
- v některých případech roztok při zahřívání trošku zhnědne
- zchladnutí zkumavky po hydrolýze trvá asi 5 minut
- neutralizace kyseliny musí proběhnout, bez ní pokus nevyjde – oba způsoby neutralizace fungují
- zkumavku s Fehlingovým činidlem je lepší zahřát – do 2 minut se objeví oranžová sraženina – pokud nedojde k zahřátí, změní se zbarvení na zelenou a dojde k zakalení – oranžová se objeví až po ponoření do vodní lázně
- reakci probíhající při přípravě Fehlingova činidla najdete u pokusu Fehlingův test (Důkaz redukujících sacharidů)

Video-odkazy:

http://www.youtube.com/watch?v=FoTjq1UGdRM (studiumchemie.cz, Kyselá hydrolýza sacharosy, video se zvukem – porovnání reakce sacharosy a hydrolyzované sacharosy s Fehlingovým činidlem)

 

Fotogalerie:
galeriegaleriegaleriegaleriegaleriegaleriegalerie