Відновна дія глюкози

Різдвяна куля

У окисно-відновній реакції глюкоза може слугувати відновником. За відновні властивості відповідає альдегідна група. Її можна виявити нітратом срібла, розчином Фелінга і метиленовим синім. У лужному розчині глюкоза виявляє сильну відновну дію й при цьому сама окиснюється до глюконової кислоти. За таких умов зі стійкої напівацетальної форми глюкози утворюється ланцюгова структура з реакційноздатною альдегідною групою. За допомогою амоніачного розчину нітрату срібла й глюкози можна виготовляти скляні дзеркала або різдвяні кулі, бо під час реакції утворюється елементарне срібло. Цією технікою раніше виготовляли й побутові дзеркала. Це пояснює, чому дзеркала були такі дорогі, і те, що вони містять справжнє срібло і в їх виготовлення вкладено багато ручної праці.

Попередні знання

Часткові реакції в лужному розчині: глюкози до глюконової кислоти і іонів срібла до елементарного срібла:

Окиснення: C6H12O6 + H2O → C6H12O7 + 2H+ + 2e-
Відновлення: Ag+ + 2e- → 2 Ag

Принцип

У цьому учнівському досліді досліджують різні реакції глюкози й виявляють альдегідну групу.

Навчальна мета

Альдегідну групу глюкози можна виявити нітратом срібла, розчином Фелінга і метиленовим синім. У лужному розчині глюкоза виявляє сильну відновну дію. При цьому глюкоза окиснюється до глюконової кислоти.

Завдання

Учні використовують глюкозу як відновник.

• Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.

• Щодо H- і P-фраз звертайся до паспорта безпеки відповідної хімічної речовини.

• Розчин гідроксиду натрію і розчин нітрату срібла їдкі. Розчин аміаку подразнює органи дихання, очі та шкіру.

• Уникай контакту всіх рідин зі шкірою!

• Надінь захисні рукавички й захисні окуляри!

• Досліди виконуй по змозі у витяжній шафі.

• Утилізація: після охолодження відфільтруй оксид міді й срібло і передай до відходів важких металів. Розчини з пробірок вилий у збірний контейнер для кислот і лугів. Розчин із лабораторного стакана можна злити в каналізацію.

Різдвяні кулі

У окисно-відновній реакції глюкоза може слугувати відновником. За відновні властивості відповідає альдегідна група. Реакції відбуваються лише в лужному розчині при нагріванні. За таких умов зі стійкої напівацетальної форми глюкози утворюється ланцюгова структура з реакційноздатною альдегідною групою. У такий спосіб можна вкривати дзеркальним шаром різдвяні прикраси. Амоніачний розчин нітрату срібла реагує з глюкозою з утворенням елементарного срібла. Цією технікою раніше виготовляли й побутові дзеркала. Це пояснює, чому дзеркала були такі дорогі, а «добрі» різдвяні кулі й сьогодні не дешеві: бо вони містять справжнє срібло і в їх виготовлення вкладено багато ручної праці.

Як можна виявити альдегідну групу глюкози?

• Досліди різні реакції глюкози.

• Зваж 2 г глюкози в пластиковий стакан на 250 мл. Підпиши цей стакан як "C6H12O6 / H2O" і розчини глюкозу в 20 мл дистильованої води.
• Пронумеруй дві пробірки від 1 до 2 і постав їх у штатив для пробірок.

• Склади штатив із пальником.
• Для цього закріпи на штативному стрижні штативне кільце і поклади на нього дротяну сітку.

• Посунь штативне кільце по висоті так, щоб полум'я пальника саме досягало дротяної сітки.

• Наповни лабораторний стакан на 400 мл наполовину водою і додай кілька кульок для кипіння.
• Нагрій його до кипіння і відстав убік.
• Погаси полум'я бунзенівського пальника!

• Відпіпетуй у пробірку 1 розчину нітрату срібла до висоти 2 см. Додавай, струшуючи, розчин аміаку доти, доки осад, що спершу утворюється, знову не розчиниться. До амоніачного розчину нітрату срібла долий розчину глюкози до висоти 4 см. Постав пробірку на кілька хвилин у підготовлену гарячу водяну баню.
• У пробірку 2 налий розчину Фелінга I до висоти 2 см. Відпіпетуй туди таку саму кількість розчину Фелінга II. Додай у пробірку 10 крапель розчину глюкози. Постав пробірку на кілька хвилин у підготовлену гарячу водяну баню. Стеж за змінами кольору.

• Налий 10 мл розчину глюкози в лабораторний стакан на 250 мл. Додай 10 мл розчину гідроксиду натрію. Розведи розчин дистильованою водою до 100 мл. Накапай стільки розчину метиленового синього, щоб розчин став світло-синім. Залиш лабораторний стакан на кілька хвилин на повітрі. Коли розчин стане безбарвним, перемішай його скляним стрижнем.
• Повтори цю дію.
• Утилізація: після охолодження відфільтруй оксид міді й срібло і передай до відходів важких металів. Розчини з пробірок вилий у збірний контейнер для кислот і лугів. Розчин із лабораторного стакана можна злити в каналізацію.

Запиши свої спостереження і зроби висновки.