Лабораторный опыт 6, страница 276 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

Лабораторный опыт 6

Изучение физических свойств крахмала.
Взаимодействие крахмала с иодом

Взвесь небольшого количества крахмала в воде доведите до кипения. Образуется крахмальный клейстер. Разбавьте его водой и проведите качественную реакцию с иодом. Нагрейте раствор синего комплекса крахмала с иодом. Наблюдается обесцвечивание раствора. Для успешного проведения этого опыта раствор комплекса иода с крахмалом должен быть разбавленным.

Получите гидроксид меди $Cu(II)$, добавьте к нему разбавленный крахмальный клейстер, нагрейте пробирку. Наблюдается ли при этом растворение гидроксида меди $Cu(II)$ и последующее восстановление $Cu(II)$?

Капните раствор иода на кусочек белого хлеба и свежий срез клубня картофеля. О чём свидетельствует появление синего пятна на месте капли?

Объясните наблюдаемые явления, напишите уравнения протекающих реакций.

1.Изучение растворимости крахмала и взаимодействие с иодом:
Наблюдения: При смешивании порошка крахмала с холодной водой образуется мутная суспензия (взвесь), так как крахмал не растворяется в холодной воде. При нагревании суспензии до кипения зерна крахмала набухают и разрушаются, образуя коллоидный раствор — крахмальный клейстер. При добавлении капли спиртового раствора иода к разбавленному клейстеру появляется интенсивное темно-синее окрашивание. При последующем нагревании полученного раствора окраска исчезает (раствор обесцвечивается), а при охлаждении синий цвет появляется вновь.
Объяснение: Синее окрашивание — это качественная реакция на крахмал. Молекулы иода $I_2$ внедряются внутрь спиралевидных молекул амилозы (фракции крахмала), образуя комплексное соединение включения (клатрат). При нагревании спирали амилозы разворачиваются, связь разрушается, и комплекс распадается, что приводит к обесцвечиванию. При охлаждении структура восстанавливается, и окраска возвращается.

2.Взаимодействие крахмала с гидроксидом меди(II):
Получение гидроксида меди(II): К раствору сульфата меди(II) добавляют раствор гидроксида натрия, в результате чего выпадает осадок голубого цвета:
$$\text{CuSO}_4 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2\downarrow + \text{Na}_2\text{SO}_4$$Наблюдения и объяснение: При добавлении к осадку $\text{Cu(OH)}_2$ крахмального клейстера растворения гидроксида меди(II) с образованием ярко-синего раствора комплексного соединения (как в случае с глюкозой или глицерином) не наблюдается, так как полимерная молекула крахмала малоподвижна, а спиртовые группы пространственно экранированы. При нагревании смеси не происходит выпадения желтого осадка $\text{CuOH}$ или красного осадка оксида меди(I) $\text{Cu}_2\text{O}$. Вместо этого наблюдается разложение неизрасходованного гидроксида меди(II) до оксида меди(II) черного цвета:
$$\text{Cu(OH)}_2 \xrightarrow{t} \text{CuO}\downarrow + \text{H}_2\text{O}$$ Крахмал является полисахаридом с огромной молекулярной массой, и концевых альдегидных (полуацетальных) групп в растворе ничтожно мало, поэтому он не проявляет восстановительных свойств и не восстанавливает $\text{Cu(II)}$ до $\text{Cu(I)}$.

3.Обнаружение крахмала в пищевых продуктах:
Наблюдения: При нанесении капель раствора иода на срез клубня картофеля и кусочек белого хлеба в местах нанесения мгновенно появляется темно-синее (сине-фиолетовое) пятно.
Вывод: Появление синего окрашивания свидетельствует о наличии в составе данных продуктов природного крахмала, который служит основным запасным углеводом растений (в клубнях картофеля) и содержится в муке, из которой выпекают хлеб.

Общий вывод: Крахмал представляет собой природный высокомолекулярный биополимер, состоящий из звеньев $\alpha\text{-глюкозы}$ с общей формулой $(\text{C}_6\text{H}_{10}\text{O}_5)_n$. Качественной реакцией на крахмал является его обратимое взаимодействие с иодом с образованием синего комплекса включения. В отличие от моносахаридов (глюкозы), крахмал не обладает восстановительными свойствами по отношению к $\text{Cu(OH)}_2$ при нагревании.