Номер 9, страница 38 - гдз по химии 7 класс рабочая тетрадь Габриелян

Химия и биология. Глава I. Химия в центре естествознания - номер 9, страница 38.

Условие.

9. Домашний опыт. Взаимодействие аскорбиновой кислоты с иодом (определение витамина С в различных соках)

Реактивы и оборудование:

иод, крахмальный клейстер, вода, таблетка аскорбиновой кислоты, различные соки (неяркоокрашенные); стакан, пол-литровая банка, пипетка, мерный стакан, чайная ложка.

Ход работы.

Приготовьте раствор крахмала: разведите $1/2$ чайной ложки крахмала в $1/2$ стакана холодной воды, добавьте в стакан кипятка и оставьте на одну минуту.

Прежде чем приступите к анализу соков, потренируйтесь на чистой аскорбиновой кислоте.

Возьмите $0,5$ г аптечной аскорбиновой кислоты, растворите её в $500$ мл воды и отберите с помощью мерного стакана $25$ мл раствора. Раствор поместите в поллитровую банку. Добавьте примерно полстакана воды (точное её количество значения не имеет) и ещё чайную ложку крахмального клейстера. Теперь осторожно, по каплям, прибавляйте из аптечной пипетки иод, постоянно взбалтывая содержимое. Внимательно считайте капли и следите за изменением цвета раствора. Как только иод окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая же его капля, прореагировав с крахмалом, окрасит раствор в синий цвет.

Но как узнать, сколько израсходовано иода? Капли — не единицы измерения... С помощью той же пипетки посчитайте, сколько капель содержится в аптечной склянке с иодом (она вмещает обычно $10$ мл). Не пугайтесь — вся работа займёт несколько минут. Зная объём одной капли, можно довольно точно определить объём раствора иода, израсходованного на взаимодействие с аскорбиновой кислотой. Можно проверить, сколько в таблетке было аскорбиновой кислоты. А можно решить и обратную задачу: зная количество кислоты, определить концентрацию иода — действительно ли его раствор пятипроцентный?

Этот несложный способ химического анализа часто используют для определения иода в других веществах. Его называют аскорбинометрией.

Теперь приступайте к решению основной задачи — определению количества витамина С в различных соках. Определение витамина С в соках проводите точно так же, как и в случае с аскорбиновой кислотой, только вместо раствора аскорбиновой кислоты возьмите сок. ($1$ мл сока соответствует $35$ мг аскорбиновой кислоты.)

Задание 1. Содержание витамина С в соках.

Определите объём одной капли иода. В $10$ мл иода содержит-ся..........мл. $1$ капля иода — ......... мл.

Определите содержание витамина С в двух (трёх) любых соках. Оформите отчёт, заполнив таблицу 11.

Содержание витамина С в соках

НАЗВАНИЕ СОКА	ОБЪЁМ ИОДА, капли	ОБЪЁМ ИОДА, мл	КОЛИЧЕСТВО АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ, мг

Задание 2. Влияние железа на сок.

Иногда говорят, что железным ножом нельзя резать фрукты — от этого витамин С разрушается. Проверьте, так ли это, подержав сок в железной посуде. Заполните таблицу 12.

Влияние железа на сок

Таблица 12

№ ПРОБЫ	ОБЪЁМ ИОДА, капли	ОБЪЁМ ИОДА, мл	КОЛИЧЕСТВО АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ, мг
Проба 1. Сок без воздействия железа
Проба 2. Сок, который подержали в железной посуде

Задание 3. Изменение содержания витамина С в соке при нагревании.

Установите, как меняется содержание витамина С в соке при его нагревании в течение $1$ мин, $5$ мин, получаса, и сделайте выводы. Запишите данные в таблицу 13.

На содержание витамина С в различных продуктах влияет температурный режим их обработки. Доказано, что при термической обработке продуктов содержание витамина С резко уменьшается.

Изменение содержания витамина С в соке при нагревании

№ ПРОБЫ	ОБЪЁМ ИОДА, капли	ОБЪЁМ ИОДА, мл	КОЛИЧЕСТВО АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ, мг
Проба 1. Сок (время нагревания $1$ мин)
Проба 2. Сок (время нагревания $5$ мин)
Проба 3. Сок (время нагревания $30$ мин)

Решение.

Решение 2.

Задание 1. Содержание витамина С в соках.

Дано

Объем йода в аптечной склянке: $V_{\text{флакон}} = 10 \text{ мл}$

Масса аптечной аскорбиновой кислоты для стандарта: $m_{AA, \text{стандарт}} = 0.5 \text{ г}$

Объем воды для растворения стандарта: $V_{\text{раствор}} = 500 \text{ мл}$

Объем аликвоты стандартного раствора: $V_{\text{аликвота}} = 25 \text{ мл}$

Объем сока для титрования: $V_{\text{сок}} = 1 \text{ мл}$

Перевод в СИ:

$V_{\text{флакон}} = 10 \text{ мл} = 10 \times 10^{-6} \text{ м}^3$

$m_{AA, \text{стандарт}} = 0.5 \text{ г} = 0.5 \times 10^{-3} \text{ кг}$

$V_{\text{раствор}} = 500 \text{ мл} = 500 \times 10^{-6} \text{ м}^3$

$V_{\text{аликвота}} = 25 \text{ мл} = 25 \times 10^{-6} \text{ м}^3$

$V_{\text{сок}} = 1 \text{ мл} = 1 \times 10^{-6} \text{ м}^3$

Найти:

Объем одной капли йода (в мл).

Содержание витамина C в двух (трех) соках (в мг).

Решение

Для определения объема одной капли йода необходимо посчитать, сколько капель содержится в известном объеме (например, 10 мл) из используемой пипетки. Пусть в 10 мл йода содержится 250 капель.

Объем одной капли: $V_{\text{капля}} = \frac{V_{\text{флакон}}}{\text{количество капель в флаконе}} = \frac{10 \text{ мл}}{250 \text{ капель}} = 0.04 \text{ мл/капля}$

Масса аскорбиновой кислоты в аликвоте стандартного раствора:

$m_{AA, \text{аликвота}} = \frac{m_{AA, \text{стандарт}}}{V_{\text{раствор}}} \times V_{\text{аликвота}} = \frac{0.5 \text{ г}}{500 \text{ мл}} \times 25 \text{ мл} = 0.001 \text{ г/мл} \times 25 \text{ мл} = 0.025 \text{ г} = 25 \text{ мг}$

Предположим, что на титрование 25 мг аскорбиновой кислоты потребовалось 175 капель йода.

Объем йода, затраченный на титрование 25 мг AA: $V_{\text{йод, стандарт}} = 175 \text{ капель} \times 0.04 \text{ мл/капля} = 7 \text{ мл}$

Коэффициент пересчета (сколько мг аскорбиновой кислоты соответствует 1 мл йода): $K = \frac{25 \text{ мг}}{7 \text{ мл}} \approx 3.571 \text{ мг/мл}$

Теперь, используя этот коэффициент, можно определить содержание витамина С в 1 мл различных соков, исходя из экспериментально полученного объема йода, затраченного на титрование.

Предположим следующие экспериментальные данные для заполнения таблицы 11:

Ответ:

В 10 мл йода содержится 250 капель. 1 капля йода = 0.04 мл.

НАЗВАНИЕ СОКА	ОБЪЁМ ИОДА, капли	ОБЪЁМ ИОДА, мл	КОЛИЧЕСТВО АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ, мг
Апельсиновый сок	150	6.0	21.45
Яблочный сок	30	1.2	4.29
Томатный сок	80	3.2	11.43

Задание 2. Влияние железа на сок.

Дано

Коэффициент пересчета: $K = 3.571 \text{ мг/мл}$

Объем одной капли йода: $V_{\text{капля}} = 0.04 \text{ мл/капля}$

Найти:

Изменение содержания витамина C в соке после воздействия железа.

Решение

Витамин С (аскорбиновая кислота) легко окисляется, особенно в присутствии ионов металлов, таких как железо, которые катализируют этот процесс. Ожидается снижение содержания витамина С в пробе, контактировавшей с железом.

Предположим следующие экспериментальные данные для заполнения таблицы 12:

Ответ:

№ ПРОБЫ	ОБЪЁМ ИОДА, капли	ОБЪЁМ ИОДА, мл	КОЛИЧЕСТВО АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ, мг
Проба 1. Сок без воздействия железа	150	6.0	21.45
Проба 2. Сок, который подержали в железной посуде	80	3.2	11.43

Задание 3. Изменение содержания витамина С в соке при нагревании.

Дано

Коэффициент пересчета: $K = 3.571 \text{ мг/мл}$

Объем одной капли йода: $V_{\text{капля}} = 0.04 \text{ мл/капля}$

Найти:

Изменение содержания витамина C в соке при нагревании в течение 1 мин, 5 мин, получаса, и выводы.

Решение

Витамин С очень чувствителен к нагреванию. При повышении температуры скорость его окисления и разрушения значительно возрастает. Следовательно, ожидается, что содержание витамина С в соке будет уменьшаться по мере увеличения времени нагревания.

Предположим следующие экспериментальные данные для заполнения таблицы 13:

Ответ:

№ ПРОБЫ	ОБЪЁМ ИОДА, капли	ОБЪЁМ ИОДА, мл	КОЛИЧЕСТВО АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ, мг
Проба 1. Сок (время нагревания 1 мин)	120	4.8	17.14
Проба 2. Сок (время нагревания 5 мин)	70	2.8	9.99
Проба 3. Сок (время нагревания 30 мин)	20	0.8	2.86