Номер 7, страница 416 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Практическая работа 7. Гидролиз крахмала

Реактивы:

крахмал, дистиллированная вода, растворы иода, сульфата меди(II), гидроксида натрия, 10%-й раствор серной кислоты.

Оборудование и материалы:

воронка, фильтровальная бумага, лабораторный штатив, стакан на 50 мл, штатив с пробирками, спиртовка.

Приготовьте крахмальный клейстер. 0,25 г крахмала промойте на фильтре дистиллированной водой. Промытый крахмал небольшими порциями при перемешивании внесите в стакан с 25 мл кипящей дистиллированной воды. Дайте раствору остыть. Что представляет собой крахмальный клейстер?

Испытайте отношение крахмального клейстера к слабому раствору иода и к свежеосаждённому гидроксиду меди(II). Какое вещество служит реагентом на крахмал?

В стакан с крахмальным клейстером добавьте 5 мл 10%-го раствора серной кислоты и прокипятите 10—15 мин. Полученный раствор охладите, нейтрализуйте гидроксидом натрия и испытайте его действие на свежеосаждённый гидроксид меди(II). Что наблюдаете? Напишите уравнения реакций.

Приготовьте крахмальный клейстер. 0,25 г крахмала промойте на фильтре дистиллированной водой. Промытый крахмал небольшими порциями при перемешивании внесите в стакан с 25 мл кипящей дистиллированной воды. Дайте раствору остыть. Что представляет собой крахмальный клейстер?

Крахмал – это природный полисахарид, формула которого $(C_6H_{10}O_5)_n$. В холодной воде он нерастворим. При смешивании с горячей водой гранулы крахмала сильно набухают и лопаются, образуя вязкую, полупрозрачную, опалесцирующую жидкость. Эта жидкость называется крахмальным клейстером и с физико-химической точки зрения является коллоидным раствором (золем), а не истинным раствором.

Ответ: Крахмальный клейстер — это коллоидный раствор крахмала в воде.

Испытайте отношение крахмального клейстера к слабому раствору иода и к свежеосаждённому гидроксиду меди(II). Какое вещество служит реагентом на крахмал?

1.Отношение к раствору иода: При добавлении к крахмальному клейстеру раствора иода наблюдается появление характерного интенсивного синего окрашивания. Это качественная реакция на крахмал. Окраска обусловлена образованием комплекса включения (клатрата), в котором молекулы иода располагаются внутри спиралевидных цепей амилозы, одного из полисахаридов, входящих в состав крахмала.

2.Отношение к свежеосаждённому гидроксиду меди(II): Крахмал не обладает восстанавливающими свойствами, так как в его макромолекуле практически отсутствуют свободные альдегидные группы. Поэтому при добавлении к клейстеру свежеосаждённого гидроксида меди(II) ($Cu(OH)_2$) и нагревании никаких видимых изменений не происходит, голубой осадок не меняет цвет. Эта реакция является качественной на альдегидную группу.

Таким образом, веществом, которое служит качественным реагентом на крахмал, является иод.

Ответ: Вещество, которое служит реагентом на крахмал, — это иод ($I_2$).

В стакан с крахмальным клейстером добавьте 5 мл 10%-го раствора серной кислоты и прокипятите 10—15 мин. Полученный раствор охладите, нейтрализуйте гидроксидом натрия и испытайте его действие на свежеосаждённый гидроксид меди(II). Что наблюдаете? Напишите уравнения реакций.

При кипячении крахмала с раствором серной кислоты происходит его гидролиз — разрушение макромолекул под действием воды в кислой среде. Серная кислота в данном процессе выступает катализатором. Конечным продуктом полного гидролиза крахмала является глюкоза.

Суммарное уравнение реакции гидролиза:

$(C_6H_{10}O_5)_n + nH_2O \xrightarrow{H_2SO_4, t°} nC_6H_{12}O_6$

После охлаждения раствора избыток серной кислоты нейтрализуют гидроксидом натрия для создания щелочной среды, необходимой для следующего этапа:

$H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

Глюкоза ($C_6H_{12}O_6$), в отличие от крахмала, является восстанавливающим сахаром, так как в ее молекуле присутствует альдегидная группа ($-CHO$). При нагревании с гидроксидом меди(II) ($Cu(OH)_2$) глюкоза окисляется до глюконовой кислоты ($C_6H_{12}O_7$), а двухвалентная медь ($Cu^{2+}$) в составе гидроксида меди(II) (голубой осадок) восстанавливается до одновалентной меди ($Cu^+$) в составе оксида меди(I) ($Cu_2O$) — осадка кирпично-красного цвета.

Уравнение реакции глюкозы с гидроксидом меди(II):

$C_6H_{12}O_6 + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t°} C_6H_{12}O_7 + Cu_2O\downarrow + 2H_2O$

Наблюдение: После проведения гидролиза и нейтрализации, при добавлении к раствору свежеосаждённого гидроксида меди(II) и нагревании наблюдается изменение цвета осадка с голубого на кирпично-красный. Это подтверждает, что в результате гидролиза крахмала образовалась глюкоза.

Ответ: Наблюдается выпадение осадка кирпично-красного цвета. Уравнения реакций:

1) Гидролиз крахмала: $(C_6H_{10}O_5)_n + nH_2O \xrightarrow{H^+, t°} nC_6H_{12}O_6$

2) Нейтрализация: $H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

3) Реакция глюкозы с гидроксидом меди(II): $C_6H_{12}O_6 + 2Cu(OH)_2 \xrightarrow{t°} C_6H_{12}O_7 + Cu_2O\downarrow + 2H_2O$