Номер 4, страница 84, часть 1 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

4. Как можно доказать наличие белков в продуктах питания, в шерстяных и шелковых тканях?

Для доказательства наличия белков в продуктах питания (например, в курином яйце, молоке) и в натуральных волокнах животного происхождения (шерсть, шелк) используют качественные реакции на белки. Шерсть и шелк являются белковыми волокнами и состоят из белков кератина и фиброина соответственно.

Существует несколько основных методов для обнаружения белков.

Ксантопротеиновая реакция

Эта реакция позволяет обнаружить в белках остатки ароматических аминокислот (тирозина, триптофана, фенилаланина).

Проведение реакции: К исследуемому образцу (раствору белка, кусочку ткани или пищевого продукта) добавляют несколько капель концентрированной азотной кислоты ($HNO_3$) и осторожно нагревают.

Наблюдение: При наличии белка, содержащего ароматические аминокислоты, появляется характерное желтое окрашивание. Это происходит из-за нитрования бензольных колец в составе аминокислот. Если после охлаждения к пробе добавить избыток основания (например, водный раствор аммиака $NH_3 \cdot H_2O$ или гидроксида натрия $NaOH$), то желтая окраска переходит в оранжевую.

Применение:

• Для продуктов питания: несколько капель молока или раствора яичного белка помещают в пробирку и проводят реакцию.
• Для шерстяных и шелковых тканей: небольшой кусочек ткани помещают в термостойкую пробирку, добавляют кислоту и нагревают. Ткань окрасится в желтый цвет.

Биуретовая реакция

Это универсальная реакция на все белки, так как она обнаруживает пептидные связи ($–CO–NH–$), которые соединяют аминокислоты в полипептидную цепь. Для положительной реакции необходимо наличие в молекуле как минимум двух пептидных связей.

Проведение реакции: К раствору исследуемого вещества добавляют сначала равный объем раствора щелочи (например, $NaOH$), а затем по каплям — разбавленный (1-2%) раствор сульфата меди(II) ($CuSO_4$).

Наблюдение: В присутствии белка раствор окрашивается в фиолетовый или красно-фиолетовый цвет. Это результат образования комплексного соединения ионов меди(II) с пептидными группами белковой молекулы в щелочной среде.

Применение: Эта реакция особенно удобна для жидких или растворимых белоксодержащих продуктов, таких как молоко или раствор яичного белка. Для твердых продуктов (сыр, мясо) потребуется приготовить водную вытяжку. Для тканей (шерсть, шелк) этот метод в обычных условиях менее применим, так как составляющие их белки нерастворимы в воде и щелочах без предварительного разрушения (гидролиза).

Проба на горение

Этот простой тест особенно показателен для определения природы волокон ткани, так как белки имеют характерные признаки при горении.

Проведение реакции: Небольшой образец ткани (ниточку) с помощью пинцета аккуратно вносят в пламя спиртовки или зажигалки.

Наблюдение:

• Шерсть и шелк (белки): Горят медленно, с трудом. При вынесении из пламени горение обычно прекращается. В процессе горения волокна спекаются, образуя на конце черный хрупкий шарик, который легко растирается пальцами. Самый главный признак — появление характерного запаха жженых перьев или паленых волос.
• Для сравнения, хлопок или лен (растительные волокна, целлюлоза) горят быстро, ровным желтым пламенем, с запахом жженой бумаги и после сгорания оставляют легко рассыпающийся серый пепел.
• Синтетические волокна (например, полиэстер, капрон) не горят, а плавятся, образуя твердый шарик, и распространяют специфический химический запах.

Применение: Это основной и самый простой способ быстрой идентификации шерстяных и шелковых тканей в бытовых условиях.

Ответ: Наличие белков в продуктах питания, а также в шерстяных и шелковых тканях можно доказать несколькими способами. Химические методы включают: 1) ксантопротеиновую реакцию (появление желтого окрашивания при действии концентрированной азотной кислоты, переходящего в оранжевое при добавлении щелочи); 2) биуретовую реакцию, применимую в основном для растворимых белков (появление фиолетового окрашивания при действии раствора щелочи и сульфата меди(II)). Для тканей из шерсти и шелка также очень показателен физический метод — проба на горение, при которой они горят медленно и издают характерный запах паленых перьев или волос.