Домашний эксперимент, страница 169, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

Изучаем свойства крахмала

Проделайте следующие опыты:

а) немного йодной настойки разбавьте водой, которая в 10 раз больше, и полученным раствором узнайте, содержит ли крахмал вареный картофель, измельченный рис, белый хлеб, зубной порошок и т. д.;

б) приготовьте крахмальный клейстер и проследите за изменением окраски его с йодом при нагревании и охлаждении;

в) накрахмальте кусочек ткани и скажите, что вы заметили.

а) Для проведения этого опыта необходимо сначала приготовить реагент — разбавленный раствор йода. Спиртовую настойку йода из аптечки разбавляют водой в 10 раз (на 1 мл настойки берут 10 мл воды). Получается жидкость светло-желтого, соломенного цвета. Этим раствором поочередно капают на исследуемые образцы.

Результаты и объяснение:

Вареный картофель: Картофель содержит большое количество крахмала. При контакте капли йодного раствора со срезом вареного картофеля место контакта мгновенно окрасится в интенсивный сине-фиолетовый, почти черный цвет. Это качественная реакция, доказывающая наличие крахмала.

Измельченный рис: Рис, как и другие злаковые, богат крахмалом. Если капнуть раствором йода на горстку измельченного риса или на рисовую муку, крупинки окрасятся в такой же сине-фиолетовый цвет.

Белый хлеб: Хлеб выпекают из муки, которая является продуктом переработки зерен пшеницы, содержащих крахмал. Поэтому капля йода на мякише белого хлеба вызовет появление синего пятна.

Зубной порошок: Традиционный зубной порошок, как правило, состоит из химически чистого, тонко измельченного карбоната кальция ($CaCO_3$) или смеси его с бикарбонатом натрия. Эти вещества не являются органическими полимерами и не содержат крахмал. Поэтому при нанесении раствора йода на зубной порошок цвет не изменится, и капля останется желто-коричневой. Если же в состав современного зубного порошка или пасты входит крахмальный загуститель, то реакция будет положительной.

Ответ: Вареный картофель, измельченный рис и белый хлеб содержат крахмал, что доказывается появлением сине-фиолетовой окраски при действии на них раствора йода. Зубной порошок (классический) крахмала не содержит, поэтому окраска не появляется.

б) Для приготовления крахмального клейстера необходимо около половины чайной ложки крахмала размешать в небольшом объеме холодной воды, а затем полученную суспензию при постоянном помешивании влить в 100-150 мл кипящей воды. Смесь нужно проварить 1-2 минуты до образования полупрозрачного, вязкого раствора (клейстера). Далее следует провести следующий эксперимент:

1. Остудите полученный клейстер до комнатной температуры и добавьте к нему несколько капель разбавленного раствора йода. Раствор тут же окрасится в насыщенный синий цвет. Это происходит из-за образования комплекса включения: молекулы йода входят во внутренний канал спиралевидных молекул амилозы (компонента крахмала).

2. Нагрейте пробирку или стакан с синим раствором на водяной бане или на слабом огне. По мере роста температуры синяя окраска будет бледнеть и в итоге полностью исчезнет при температуре, близкой к кипению. Это объясняется тем, что при нагревании усиливается тепловое движение, водородные связи, удерживающие спиральную конформацию амилозы, рвутся, спираль "разматывается", и молекулы йода выходят из нее. Комплекс разрушается.

3. Охладите обесцветившийся раствор (можно под струей холодной воды). По мере остывания синяя окраска появится вновь, причем ее интенсивность будет восстанавливаться. При охлаждении молекулы амилозы снова сворачиваются в спирали, захватывая молекулы йода, и синий комплекс образуется заново.

Ответ: При добавлении йода к холодному крахмальному клейстеру появляется синяя окраска. При нагревании эта окраска исчезает, а при последующем охлаждении появляется снова. Это демонстрирует температурную зависимость и обратимость образования йод-крахмального комплекса.

в) Чтобы накрахмалить кусочек ткани (например, хлопчатобумажной), его нужно полностью погрузить в теплый крахмальный клейстер, дать хорошо пропитаться, затем слегка отжать и высушить. Для ускорения процесса можно прогладить влажную ткань горячим утюгом.

Наблюдения:

После высыхания ткань кардинально меняет свои свойства. Изначально мягкая и легко сминаемая, она становится:

• Жесткой и упругой: Ткань хорошо держит форму, ее сложнее согнуть.
• Гладкой: Поверхность становится более гладкой на ощупь, может появиться легкий блеск.
• Менее сминаемой: Если попробовать смять накрахмаленную ткань, она будет сопротивляться и образует меньше складок, чем не обработанная.

Объяснение: Молекулы крахмала (полисахариды) в составе клейстера проникают в пространство между волокнами ткани и обволакивают их. При высыхании вода испаряется, а молекулы крахмала образуют между собой и с волокнами целлюлозы (основа хлопка) многочисленные водородные связи. В результате образуется жесткий полимерный каркас, который скрепляет волокна ткани, придавая ей плотность и жесткость. Это свойство используется в быту для придания формы воротничкам и манжетам рубашек, а также в текстильной промышленности.

Ответ: После накрахмаливания и высыхания ткань становится жесткой, упругой, гладкой и меньше мнется. Это происходит потому, что высохший крахмал образует на волокнах и между ними жесткую пленку, которая скрепляет их.