Oxidarea glucozei
CH=O |O| COOH
(CH-OH)4 (CH-OH)4
CH2-OH CH2-OH
Oxidarea glucozei cu reactiv Tollens
AgNO2 + NaOH AgOH + NaNO3
AgOH + NH3 [Ag(NH3)2]OH
C+1H+1=O-2 C+3O-2O-2H-1
(CH-OH)4 + 2[Ag+1(NH3) ]OH-1 (CH-OH)4 + 4NH3 + 2Ag0 + H2O
CH2-OH CH2-OH
1 C+1 -2 e > C+3 agent reducator
2 Ag+1 +1 e > Ag0 agent oxidant
Oxiadarea cu reactiv Fehling
CuSO4 + 2KOH Cu(OH)¬2 + K2SO4
C+1H-1=O-2 C+3O-2O-2H+1
(CH-OH)4 + 2Cu+2(OH)2 (CH-OH)4 + Cu O + 2H2O
CH2-OH CH2-OH
C+1 -2 e >C+3
Cu+2 2(+1 e) >Cu+1
Mod de lucru
Oxidare cu reactiv Tollens
Se amestecă într-o eprubetă 2 ml reactiv Tollens cu 2 ml sol. apoasă de glucoză 20-25% şi se încălzeşte 2-3 minute în apă caldă ( 60-80OC).
Obs. Argintul se va depune pe pereţii eprubetei dacă aceasta a fost curată.
Glucoza este o aldoză.
Oxidarea cu reactiv Fehling
Reactivul Fehling se prepară prin dizolvarea a 7g de sulfat de cupru cristalizat în 100 ml apă; se dizolvă 35 g tartrat dublu de sodiu şi potasiu şi 26g hidroxid de potasiu în 100 ml apă.
Într-o eprubetă se introduc 2-3 ml reactiv Fehling şi se încălzeşte până la fierbere. Continuând fierberea se picură sol. apoasă de glucoză 20-25% până la dispariţia completă a coloraţiei albastre a amestecului şi separarea unui precipitat roşu de oxid de cupru(1).
Zaharoza
Proprietăţi
Substanţă solidă, cristalizată, solubilă în apă, cu gust dulce. Se topeşte la 185OC; încălzită peste această temperatură formează un lichid galben-brun care prin răcire dă o masă solidă amorfă numită caramel. Prin hidroliză acidă sau enzimatică zaharoza formează un amestec echimolecular de glucoză şi fructoză, numit zahăr invertit.
Este folosită exclusiv în alimentaţie, fiind total asimilabilă de organismul uman.
Activitate experimentală
Carbonizarea zaharozei
Se încălzesc într-o capsulă de porţelan 2-3 g de zahăr tos; când toată masa de cristale s-a topit se opreşte încălzirea şi se lasă lichidul format să se răcească. Rezultă, după răcire, o masă solidă, amorfă, dură şi cu aspect sticlos, de culoare galben-brun de caramel. Produsul este foarte aderent la pereţii capsulei şi se îndepărtează numai prin spălare cu apă fierbinte.
O bucată de zahăr cubic, ţinută de un cleşte pentru creuzete, se introduce direct în flacăra unei lămpi. Zahărul se topeşte şi se descompune fără să se aprindă (fără să ardă) deşi este substanţă organică. Se răspândeşte un miros cunoscut de zahăr ars.
Dacă pe bucata de zahăr cubic, înainte de a fi introdusă în flacără, se presară puţină cenuşă (scrum) de ţigară, zahărul arde liniştit, cu o flacără luminoasă şi fără fum sau miros.
Amidonul
Hidroliza totală a amidonului
Se amestecă 1g amidon cu 5-6 ml apă; se agită bine şi se lasă să se depună. Se decantează lichidul de deasupra şi se repetă operaţia de două-trei ori. După ultima spălare suspensia de amidon este turnată într-un pahar ce conţine 50 ml apă care fierbe. Se formează o soluţie coloidală aproape limpede de amidon. Cu această soluţie se fac experienţele în continuare.
Într-o eprubetă curată se tratează 5 ml soluţie de amidon cu 2 ml reactiv Tollens şi se încălzeşte uşor (50-60oC) într-o baie de apă. Indiferent de durata încălzirii nu apare oglinda de argint.
Într-o eprubetă curată se introduc 5 ml soluţie de amidon şi 5-6 picături de acid sulfuric 20%. Se fierbe conţinutul eprubetei 3-5 minute după care se răceşte la temperatura camerei. În lichidul răcit se adaugă 2 ml reactiv Tollens şi se încălzeşte pe baie de apă. În scurt timp apare pe pereţii eprubetei o oglindă de argint mai mult sau mai puţin strălucitoare, datorată glucozei ce a rezultat la hidroliza acidă a amidonului.
Reacţia amidonului cu iodul
Se prepară o soluţie de iod prin dizolvare a 2 g iod şi 5 g iodură de potasiu în 100 ml apă.
Într-o eprubetă se introduc 2-3 ml soluţie de amidon peste care se adaugă o picătură de soluţie de iod. Se obţine o coloraţie albastră persistentă caracteristică. La încălzirea amestecului culoarea albastră dispare, dar la răcire apare din nou.
Celuloza
Este polizaharida cea mai răspândită în natură. Corespunde formulei (-C6H10O5-)n în care n are valori cuprinse între 700-800 şi 2500-3000.
Se obţine în principal din bumbac, lemn, stuf şi paie.
Proprietăţi
Este o substanţă solidă, amorfă, de culoare albă, insolubilă în apă sau în solvenţi organici, solubilă în hidroxid tetraaminocupric, Cu(NH3)4(OH)2 (reactiv Schweizer).
Activitate experimentală
Dizolvarea celulozei
Soluţia de hidroxid tetraaminocupric, denumită rectiv Schweizer sau cuproxam, este cel mai vechi solvent al celulozei (1857). Ea se prepară în felul următor: se dizolvă sulfat de cupru cristalizat în apă pentru a obţine o soluţie cu concentraţia 5%. Se adaugă o soluţie de hidroxid de sodiu 20% pentru precipitarea completă a hidroxidului de cupru (II). Precipitatul obţinut (de culoare albastru-verzui) se filtrează, se spală de câteva ori cu apă distilată, se scurge bine şi apoi se dizolvă în soluţie de hidroxid de amoniu 25% în exces. Se obţine o soluţie clară de culoare albastru închis. Se conservă timp limitat (2-3 săptămâni).
Într-o eprubetă se pun 10 ml reactiv Schwaizer şi se adaugă 1 g de material celulozic (vată, tifon, hârtie de filtru, aţă de bumbac etc.). Cu ajutorul unei baghete se cufundă în lichid. În scurt timp (1-2 minute) are loc dizolvarea completă. Din această soluţie celuloza se poate regenera (precipitat) prin acidulare cu acid acetic 30%. Pe acestă proprietate s-a întemeiat una din primele fabricaţii de fibre artificiale, obţinându-se un produs denumit mătase cupramoniu sau mătase Bemberg.
Nitrarea celulozei
Într-o epribetă mai largă se toarnă 4 ml acid azotic concentrat, la care se adaugă cu grijă şi sub agitare 8 ml acid sulfuric concentrat. Amestecul se încălzeşte de la sine şi este nevoie să fie răcit la temperatura camerei. În amestecul nitrat rece se introduce 1 g de vată medicinală, cu ajutorul unei baghete de sticlă. Se încălzeşte eprubeta pe o baie de apă la 60-70oC agitând mereu cu bagheta conţinutul eprubetei. După 5 minute se scoate vata cu ajutorul baghetei şi se spală bine într-un curent de apă. Se stoarce, apoi se usucă într-o într-o capsulă de porţelan pe o baie de apă care fierbe. Nitratul de celuloză obţinut se împarte, după uscare, în două porţiuni.
O porţiune din produsul de nitrare al celulozei se dizolvă în 2 ml acetonă. Se umflă treptat şi apoi se dizolvă, formând o soluţie coloidală, vâscoasă, numită colodiu. Vărsat pe o sticlă de ceas, după evaporarea solventului colodiul formează o peliculă solidă.
Cealaltă porţiune din produsul de nitrare al celulozei se introduce cu ajutorul unui cleşte pentru creuzete în flacăra unui bec de gaz. Arde instantaneu cu mici explozii.
