Czy cukry proste i dwucukry wykazują właściwości redukujące? Przeprowadź doświadczenie w laboratorium chemicznym. Rozwiąż problem badawczy i zweryfikuj hipotezę. W formularzu zapisz swoje obserwacje i wyniki, a następnie sformułuj wnioski.
Szafa laboratoryjna
R13kttHdG3gtx
Ilustracja interaktywna 1.
probówka
, 2.
zlewka
, 3.
kolba kulista płaskodenna
, 4.
kolba stożkowa
, 5.
szalki Petriego
, 6.
cylinder miarowy
, 7.
lejek szklany
, 8.
bagietka szklana
, 9.
łyżka metalowa
, 10.
łyżka do spalań
, 11.
szczypce laboratoryjne
, 12.
pipety Pasteura
, 13.
łapa drewniana
, 14.
trójnóg z siatką
, 15.
palnik laboratoryjny
Ilustracja interaktywna 1.
probówka
, 2.
zlewka
, 3.
kolba kulista płaskodenna
, 4.
kolba stożkowa
, 5.
szalki Petriego
, 6.
cylinder miarowy
, 7.
lejek szklany
, 8.
bagietka szklana
, 9.
łyżka metalowa
, 10.
łyżka do spalań
, 11.
szczypce laboratoryjne
, 12.
pipety Pasteura
, 13.
łapa drewniana
, 14.
trójnóg z siatką
, 15.
palnik laboratoryjny
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Badanie właściwości redukujących cukrów prostych i dwucukrów.
11
Wykonanie próby Trommera dla glukozy
Wykonanie próby Trommera dla glukozy
R10CILFnTNeRa1
Wirtualne laboratorium pt. „Badanie właściwości redukujących cukrów prostych i dwucukrów”
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Wykonanie próby Trommera dla fruktozy
Wykonanie próby Trommera dla fruktozy
R11ru0XoXVzHa1
Wirtualne laboratorium pt. „Badanie właściwości redukujących cukrów prostych i dwucukrów”
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Wykonanie próby Trommera dla sacharozy
Wykonanie próby Trommera dla sacharozy
R1NPfu2pTWakh1
Wirtualne laboratorium pt. „Badanie właściwości redukujących cukrów prostych i dwucukrów”
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RvIqPZAfaCn8p
Analiza doświadczenia: Tytuł doświadczenia
Problem badawczy: Treść problemu badawczego
Hipoteza: Treść hipotezy. Przebieg doświadczenia:Pierwszy krok:
a) podpunkt pierwszy;
b) podpunkt drugi.Drugi krok.Trzeci krok. Obserwacje:
(Uzupełnij)
Wyniki:
(Uzupełnij)
Wnioski:
(Uzupełnij)
Równanie reakcji chemicznej:
Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.
Obserwacje: Co zostało zaobserwowane podczas doświadczenia?
Wyniki: Napisz, jaki jest ostateczny wynik doświadczenia.
Wnioski: Czy hipoteza została potwierdzona?
Sprawdź, czy Twoje obserwacje, wyniki i wnioski są podobne do poniższych.
Obserwacje: W wyniku dodania siarczanu() miedzi() do roztworu wodorotlenku sodu wytrąca się galaretowaty, niebieski, koloidalny osad. Po dodaniu osobno roztworu glukozy i fruktozy do probówki z uzyskanym wcześniej osadem i ogrzaniu probówki w łaźni wodnej, osad zmienił zabarwienie na ceglastoczerwone. W probówce z roztworem sacharozy powstał czarny osad.
Wyniki: Glukoza i fruktoza dają pozytywny wynik próby Trommera, sacharoza daje negatywny wynik tej reakcji.
Wnioski: Powstający na pierwszym etapie eksperymentu galaretowaty, niebieski, koloidalny osad, to wodorotlenek miedzi(), który następnie, po dodaniu roztworu glukozy lub fruktozy i podgrzaniu, ulega redukcji do tlenku miedzi(). Z kolei czarny osad, powstający po dodaniu roztworu sacharozy do roztworu wodorotlenku miedzi() i podgrzaniu otrzymanego roztworu, to tlenek miedzi(). Glukoza i fruktoza dają pozytywny wynik próby Trommera, ponieważ w cząsteczce glukozy znajduje się grupa aldehydowa, z kolei fruktoza może ulegać przekształceniu do glukozy i mannozy, posiadających w swojej strukturze grupę aldehydową. Próba Trommera dowodzi, że aldehydy i inne związki, zawierające grupę aldehydową, wykazują właściwości redukujące. Oznacza to, że w wyniku reakcji aldehyd ulega utlenieniu, natomiast jest utleniaczem, czyli sam ulega procesowi redukcji. W probówce z sacharozą zaobserwowano wytrącanie się czarnego osadu. Sacharoza zbudowana jest z dwóch cząsteczek monosacharydów: glukozy (--glukopiranozy) i fruktozy (--fruktofuranozy), połączonych wiązaniem --glikozydowym. Nie wykazuje właściwości redukujących, gdyż grupy funkcyjne monosacharydów składowych są zablokowane przez wiązanie glikozydowe. Powstały czarny osad jest efektem termicznego rozpadu , który jest związkiem nietrwałym, więc w wyniku podgrzewania ulega rozkładowi.
Hipoteza została odrzucona.
Równanie reakcji chemicznej:
Reakcja strącania wodorotlenku miedzi():
Reakcja rozpadu wodorotlenku miedzi() pod wpływem temperatury:
Reakcja utlenienia glukozy w obecności wodorotlenku miedzi():
R1HuWn6GpOcdO
Ilustracja przedstawiająca schemat reakcji zachodzącej podczas próby Trommera dla glukozy. Cząsteczka glukozy o następującym wzorze Fischera: grupa CHO połączona z pionową linią skierowaną do dołu, która symbolizuje łańcuch węglowy i na końcu łączy się z grupą . Wspomnianą linię przecinają cztery krótkie poziome, prostopadłe linie. Po prawej stronie linii od góry kolejno podstawniki: OH, H, OH oraz OH. Po lewej stronie od góry podstawniki H, OH, H oraz H. Dodać dwie cząsteczki wodorotlenku miedzi(II). Strzałka w prawo, nad strzałką zapis "ogrzewanie", za strzałką cząsteczka produktu kwasu glukonowego w projekcji Fischera, którą stanowi grupa COOH połączona z pionową linią skierowaną do dołu, która symbolizuje łańcuch węglowy i na końcu łączy się z grupą . Wspomnianą linię przecinają cztery krótkie poziome, prostopadłe linie. Po prawej stronie linii od góry kolejno podstawniki: OH, H, OH oraz OH. Po lewej stronie od góry podstawniki H, OH, H oraz H. Dodać cząsteczka tlenku miedzi(I) przy niej strzałka w dół oznaczająca wytrącenie osadu. Dodać dwie cząsteczki wody .
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Schemat powstawania glukozy i mannozy z fruktozy w wyniku enolizacji:
R1Wyaha4oJ2ib
Ilustracja tautomerię na przykładzie D-fruktozy. Cząsteczka D-fruktozy w projekcji <span lang="de'>Fischera o strukturze zbudowanej z grupy połączonej z długą, poprowadzoną w dół linią, która symbolizuje łańcuch węglowy i która jest zakończona również grupą . Linię tę od dołu przecinają trzy prostopadłe krótkie linie, od których odchodzą podstawniki dla kolejnych atomów węgla w łańcuchu. Od dołu po prawej stronie grupa OH, grupa OH oraz atom wodoru. Po lewej stornie atom wodoru, atom wodoru i grupa OH. Powyżej pomiędzy pierwszym atomem węgla grupy a linią przecinającą łańcuch, od wspomnianej linii poprowadzone są dwie prostopadłe linie w prawo symbolizujące wiązanie podwójne z atomem tlenu O. Strzałka w prawo, strzałka w lewo, nad strzałkami anion hydroksylowy, za strzałkami forma typu enediolowego przedstawiona w projekcji <span lang="de'>Fischera. Zbudowana, idąc od góry, z grupy hydroksylowej OH połączonej z grupą CH, która to łączy się za pomocą wiązania podwójnego z atomem węgla podstawionym grupą hydroksylową i połączonym z długą, pionową linią poprowadzoną w dół i zakończoną grupą . Linię tę od góry przecinają trzy prostopadłe krótkie linie, od których odchodzą podstawniki dla kolejnych atomów węgla w łańcuchu. Od góry po prawej stronie atom wodoru, grupa OH oraz grupa OH. Po lewej stornie od góry grupa hydroksylowa OH, atom wodoru oraz atom wodoru. Strzałka w prawo, strzałka w lewo, nad strzałkami anion hydroksylowy, za strzałkami cząsteczka D-glukozy o następującym wzorze Fischera: grupa CHO połączona z pionową linią skierowaną do dołu, która symbolizuje łańcuch węglowy i na końcu łączy się z grupą . Wspomnianą linię przecinają cztery krótkie poziome, prostopadłe linie. Po prawej stronie linii od góry kolejno podstawniki: OH, H, OH oraz OH. Po lewej stronie od góry podstawniki H, OH, H oraz H. Dodać cząsteczka D-mannozy o następującym wzorze Fischera: grupa CHO połączona z pionową linią skierowaną do dołu, która symbolizuje łańcuch węglowy i na końcu łączy się z grupą . Wspomnianą linię przecinają cztery krótkie poziome, prostopadłe linie. Po prawej stronie linii od góry kolejno podstawniki: H, H, OH oraz OH. Po lewej stronie od góry podstawniki OH, OH, H oraz H.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Polecenie 1
Czy cukry proste i dwucukry wykazują właściwości redukujące? Zapoznaj się z opisem doświadczenia w laboratorium chemicznym, dzięki któremu rozwiązano problem badawczy i zweryfikowano hipotezę. W formularzu zapisz równania reakcji oraz wykonaj ćwiczenie.
RNz88KguRsTFt
Analiza doświadczenia: Badanie właściwości redukujących cukrów prostych i dwucukrów.
Problem badawczy: Czy cukry proste i dwucukry dają pozytywny wynik w próbie Trommera?
Hipoteza: Cukry proste i dwucukry dają pozytywny wynik w próbie Trommera. Przebieg doświadczenia:Przygotuj palnik, nad którym umieszczony jest trójnóg z łaźnią wodną.
W trzech zlewkach przygotuj 10% wodne roztwory glukozy, fruktozy i sacharozy.
Do trzech probówek dodaj po 5 cm3 roztworu wodorotlenku sodu oraz kilka kropel roztworu siarczanu(VI) miedzi(II). Obserwuj zachodzące zmiany.
Następnie do każdej z probówek wlej po 3 cm3 roztworu innego cukru (10% roztworu glukozy, sacharozy i fruktozy).
Probówki włóż do gorącej łaźni wodnej i obserwuj zmiany. Obserwacje:
W wyniku dodania siarczanu(VI) miedzi(II) do roztworu wodorotlenku sodu wytrąca się galaretowaty, niebieski, koloidalny osad. Po dodaniu osobno roztworu glukozy i fruktozy do probówki z uzyskanym wcześniej osadem i ogrzaniu probówki w łaźni wodnej, osad zmienił zabarwienie na ceglastoczerwone. W probówce z roztworem sacharozy wytrącił się czarny osad. Wyniki:
Glukoza i fruktoza dają pozytywny wynik próby Trommera, sacharoza daje negatywny wynik tej reakcji.
Wnioski:
Powstający na pierwszym etapie eksperymentu galaretowaty, niebieski, koloidalny osad, to wodorotlenek miedzi(II), który następnie, po dodaniu roztworu glukozy lub fruktozy i podgrzaniu, ulega redukcji do tlenku miedzi(I). Z kolei czarny osad, powstający po dodaniu roztworu sacharozy do roztworu wodorotlenku miedzi(II) i podgrzaniu otrzymanego roztworu, to tlenek miedzi(II). Glukoza i fruktoza dają pozytywny wynik próby Trommera, ponieważ w cząsteczce glukozy znajduje się grupa aldehydowa, z kolei fruktoza może ulegać przekształceniu do glukozy i mannozy, posiadających w swojej strukturze grupę aldehydową. Próba Trommera dowodzi, że aldehydy i inne związki, zawierające grupę aldehydową, wykazują właściwości redukujące. Oznacza to, że w wyniku reakcji aldehyd ulega utlenieniu, natomiast CuOH2 jest utleniaczem, czyli sam ulega procesowi redukcji. W probówce z sacharozą zaobserwowano wytrącanie się czarnego osadu. Sacharoza zbudowana jest z dwóch cząsteczek monosacharydów: glukozy (α-D-glukopiranozy) i fruktozy (β-D-fruktofuranozy), połączonych wiązaniem 1,2-O-glikozydowym. Nie wykazuje właściwości redukujących, gdyż grupy funkcyjne monosacharydów składowych są zablokowane przez wiązanie glikozydowe. Powstały czarny osad jest efektem termicznego rozpadu CuOH2, który jest związkiem nietrwałym, więc w wyniku podgrzewania ulega rozkładowi.
Równanie reakcji chemicznej:
(Uzupełnij).
Schemat reakcji zachodzącej podczas próby Trommera dla glukozy
Cząsteczka glukozy o następującym wzorze Fischera: grupa połączona z pionową linią skierowaną do dołu, która symbolizuje łańcuch węglowy i na końcu łączy się z grupą . Wspomnianą linię przecinają cztery krótkie poziome, prostopadłe linie. Po prawej stronie linii od góry kolejno podstawniki: , , oraz . Po lewej stronie od góry podstawniki , , oraz . Dodać dwie cząsteczki wodorotlenku miedzi(). Strzałka w prawo, nad strzałką zapis „ogrzewanie”, za strzałką cząsteczka produktu kwasu glukonowego w projekcji Fischera, którą stanowi grupa połączona z pionową linią skierowaną do dołu, która symbolizuje łańcuch węglowy i na końcu łączy się z grupą . Wspomnianą linię przecinają cztery krótkie poziome, prostopadłe linie. Po prawej stronie linii od góry kolejno podstawniki: , , oraz . Po lewej stronie od góry podstawniki , , oraz . Dodać cząsteczka tlenku miedzi() przy niej strzałka w dół oznaczająca wytrącenie osadu. Dodać dwie cząsteczki wody .
Tautomeria na przykładzie -fruktozy.
Cząsteczka –fruktozy w projekcji Fischera o strukturze zbudowanej z grupy połączonej z długą, poprowadzoną w dół linią, która symbolizuje łańcuch węglowy i która jest zakończona również grupą . Linię tę od dołu przecinają trzy prostopadłe krótkie linie, od których odchodzą podstawniki dla kolejnych atomów węgla w łańcuchu. Od dołu po prawej stronie grupa , grupa oraz atom wodoru. Po lewej stornie atom wodoru, atom wodoru i grupa . Powyżej pomiędzy pierwszym atomem węgla grupy a linią przecinającą łańcuch, od wspomnianej linii poprowadzone są dwie prostopadłe linie w prawo symbolizujące wiązanie podwójne z atomem tlenu . Strzałka w prawo, strzałka w lewo, nad strzałkami anion hydroksylowy, za strzałkami forma typu enediolowego przedstawiona w projekcji Fischera. Zbudowana, idąc od góry, z grupy hydroksylowej połączonej z grupą , która to łączy się za pomocą wiązania podwójnego z atomem węgla podstawionym grupą hydroksylową i połączonym z długą, pionową linią poprowadzoną w dół i zakończoną grupą . Linię tę od góry przecinają trzy prostopadłe krótkie linie, od których odchodzą podstawniki dla kolejnych atomów węgla w łańcuchu. Od góry po prawej stronie atom wodoru, grupa oraz grupa . Po lewej stornie od góry grupa hydroksylowa , atom wodoru oraz atom wodoru. Strzałka w prawo, strzałka w lewo, nad strzałkami anion hydroksylowy, za strzałkami cząsteczka -glukozy o następującym wzorze Fischera: grupa połączona z pionową linią skierowaną do dołu, która symbolizuje łańcuch węglowy i na końcu łączy się z grupą . Wspomnianą linię przecinają cztery krótkie poziome, prostopadłe linie. Po prawej stronie linii od góry kolejno podstawniki: , , oraz . Po lewej stronie od góry podstawniki , , oraz . Dodać cząsteczka -mannozy o następującym wzorze Fischera: grupa CHO połączona z pionową linią skierowaną do dołu, która symbolizuje łańcuch węglowy i na końcu łączy się z grupą . Wspomnianą linię przecinają cztery krótkie poziome, prostopadłe linie. Po prawej stronie linii od góry kolejno podstawniki: , , oraz . Po lewej stronie od góry podstawniki , , oraz .