|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ROZRYWKA W DOMU
Cukier z trocin. Eksperymenty chemiczne
Zabawne doświadczenia w domu / Eksperymenty chemiczne dla dzieci Węglowodany otrzymały swoją nazwę przez pomyłkę. Stało się to w połowie ubiegłego wieku. Wtedy wierzono, że cząsteczka dowolnej substancji cukrowej odpowiada wzorowi Cm(N2O)n. Wszystkie znane wówczas węglowodany pasują do tej miary, a wzór na glukozę C6Н12О6 napisane jako C6(N2O)6. Ale później odkryto cukry, które okazały się wyjątkiem od reguły. A więc wyraźny przedstawiciel węglowodanów ramnozy (daje też Reakcja Molischa) ma wzór C6Н12О5. I choć nieścisłość w nazwie całej klasy związków była oczywista, to określenie „węglowodany” stało się już na tyle znajome, że go nie zmieniono. Jednak dzisiaj wielu chemików woli inną nazwę - „cukier”. Spróbujemy otrzymać jeden z cukrów z trocin metodą hydrolizy, czyli rozkładu z wodą. Jest to bardzo powszechny proces chemiczny. Trociny i inne odpady drzewne zawierają włókno węglowodanowe (celuloza). W zakładach hydrolizy przygotowywana jest z niej glukoza, którą można następnie wykorzystać na różne sposoby; najczęściej poddaje się go fermentacji, przekształcając go w alkohol, produkt wyjściowy wielu syntez chemicznych. Dużą i samodzielną gałęzią przemysłu chemicznego jest przemysł hydrolizy. Zanim odtworzymy proces hydrolizy drewna, spróbujmy zrozumieć, jaka jest jego istota, a do tego wygodniej będzie zacząć nie od trocin, ale od ogórków i drzazg. Umyj świeżego ogórka, zetrzyj go i wyciśnij sok. Sok można przefiltrować, ale nie jest to konieczne. Przygotuj wodorotlenek miedzi Cu(OH) w probówce2. Aby to zrobić, dodaj 2-3 krople roztworu siarczanu miedzi do 0,5-1 ml roztworu wodorotlenku sodu. Do powstałego osadu dodać równą objętość soku z ogórka i wstrząsnąć probówką. Osad rozpuści się i powstanie niebieski roztwór. Taka reakcja jest typowa dla alkoholi wielowodorotlenowych, czyli alkoholi zawierających kilka grup hydroksylowych. Teraz podgrzej do wrzenia (lub włóż do wrzącej wody) probówkę z otrzymanym niebieskim roztworem. Najpierw zmieni kolor na żółty, potem na pomarańczowy, a po schłodzeniu wytrąci się czerwony osad tlenku miedzi Cu2O. Ta reakcja jest charakterystyczna dla innej klasy związków organicznych - aldehydów. Oznacza to, że w soku z ogórka znajduje się substancja będąca jednocześnie aldehydem i alkoholem. Ta substancja to glukoza, która w strukturze jest alkoholem aldehydowym. Dzięki niej ogórek ma słodkawy smak. Pewnie domyślacie się, że tego eksperymentu nie trzeba robić z sokiem z ogórka.Dobrze sprawdza się również z innymi słodkimi sokami – winogronowym, marchwiowym, jabłkowym, gruszkowym.Można też wziąć wodę toaletową z ogórka, która jest sprzedawana w perfumerii. I oczywiście tylko tabletki z glukozą. Teraz drugie wstępne doświadczenie; scukrzanie drzazgi. Przygotuj roztwór kwasu siarkowego: dodaj jedną objętość stężonego kwasu siarkowego do jednej objętości wody (nigdy nie wlewaj wody do kwasu!). Włóż drzazgę do probówki z roztworem i podgrzej roztwór do wrzenia. W tym samym czasie drzazga zostanie zwęglona, ale nie wpłynie to na wrażenia. Po podgrzaniu usuń drzazgę, opuść ją do innej probówki z 1-2 ml wody i zagotuj. Obie probówki zawierają teraz glukozę. Możesz to sprawdzić, dodając do roztworów dwie lub trzy krople siarczanu miedzi, a następnie sodę kaustyczną - pojawi się znajomy niebieski kolor. Jeśli ten roztwór zostanie zagotowany, zgodnie z oczekiwaniami, wytrąci się czerwony osad tlenku miedzi Cu2O. Tak więc glukoza została znaleziona. Fakt, że nasza drzazga jest słodzona, jest wynikiem hydrolizy celulozy (a jej udział w drewnie wynosi około 50%). Podobnie jak w przypadku hydrolizy skrobi, kwas siarkowy nie jest zużywany w tym procesie, pełni rolę katalizatora. W końcu dochodzimy do obiecanego w tytule głównego doświadczenia: robienia cukru z trocin. Do porcelanowego kubka wsyp 2-3 łyżki trocin i zwilż je wodą. Dodaj trochę więcej wody i równą ilość wcześniej przygotowanego roztworu kwasu siarkowego (1: 1), dobrze wymieszaj płynną zawiesinę. Zamknij pokrywkę i wstaw do kuchenki gazowej (lub rosyjskiej) na około godzinę, może trochę krócej. Następnie wyjmij filiżankę, dodaj wodę do góry i zamieszaj. Przefiltrować roztwór i zobojętnić przesącz, dodając pokruszoną kredę lub wodę wapienną, aż przestaną wydzielać się pęcherzyki dwutlenku węgla. Koniec neutralizacji można również ocenić, badając płyn papierkiem lakmusowym lub jednym z domowych wskaźników. Nie jest konieczne wkraplanie wskaźnika bezpośrednio do masy reakcyjnej. Należy pobrać próbkę, dosłownie 2-3 krople i umieścić ją na szklanej płytce lub w małej probówce. Wlej zawartość kubka do butelki z mlekiem, wstrząśnij płynem i odstaw na kilka godzin. Siarczan wapnia, powstały podczas neutralizacji kwasu, osadzi się na dnie, a na wierzchu pozostanie roztwór glukozy. Ostrożnie wlej do czystego kubka (najlepiej na szklany pręt) i przefiltruj. Pozostała ostatnia operacja - odparowanie wody w łaźni wodnej. Następnie na dnie pozostają jasnożółte kryształy glukozy. Można je posmakować, ale tylko - produkt nie jest wystarczająco czysty. Wykonaliśmy więc cztery operacje: rozcieranie trocin roztworem kwasu siarkowego, neutralizację kwasu, filtrację i odparowanie. W ten sposób glukozę uzyskuje się w zakładach hydrolizy, tylko oczywiście nie w porcelanowych kubkach ... I bez większych trudności możemy odtworzyć inny proces przemysłowy: zamieniamy jeden cukier w dwa inne. Przy dłuższym przechowywaniu domowy dżem jest często kandyzowany. Dzieje się tak dlatego, że cukier krystalizuje z syropu. Z dżemem, który jest sprzedawany w sklepie, takie nieszczęście zdarza się znacznie rzadziej. Faktem jest, że w fabrykach konserw, oprócz cukru buraczanego lub trzcinowego, sacharoza C12H22O11, stosuje się również inne substancje cukrowe, na przykład cukier inwertowany. Czym jest inwersja cukru i do czego prowadzi, dowiesz się z poniższego doświadczenia. Wlej do probówki lub szklanki 10-20 g słabego roztworu cukru i dodaj kilka kropli rozcieńczonego kwasu solnego. Następnie ogrzewaj roztwór we wrzącej łaźni wodnej przez dziesięć do piętnastu minut, a następnie zobojętnij kwas, najlepiej węglanem magnezu MgCO3. Apteki sprzedają tzw. białą magnezję, substancję o nieco bardziej złożonym składzie; ona też pasuje. W skrajnych przypadkach możesz wziąć napój gazowany NaHCO3, ale wtedy w roztworze pozostanie sól kuchenna, która jakoś nie współgra z cukrem… Gdy pęcherzyki dwutlenku węgla ustaną, pozwól cieczy osiąść. Na wszelki wypadek sprawdź wskaźnikiem, czy kwas jest całkowicie zneutralizowany. Odcedź osiadły płyn i spróbuj go: będzie wydawał się mniej słodki niż oryginalny roztwór (dla porównania zostaw trochę oryginalnego roztworu cukru). W gotowym roztworze praktycznie nie było sacharozy, ale pojawiły się dwie nowe substancje - glukoza i fruktoza. Ten proces nazywa się inwersją cukru, a powstałą mieszaninę nazywa się cukrem inwertowanym. A oto, co jest ciekawe: na zewnątrz nie ma nic, co mogłoby wykryć reakcję. A kolor, objętość i reakcja środowiska pozostają takie same. Nie wydzielają się żadne gazy ani opady. Niemniej jednak reakcja trwa, do jej wykrycia potrzebne są tylko instrumenty optyczne. Cukry są substancjami optycznie czynnymi: wiązka spolaryzowanego światła, przechodząc przez ich roztwór, zmienia kierunek polaryzacji. Mówią, że cukry obracają płaszczyznę polaryzacji, w jednym lub drugim kierunku i pod bardzo określonym kątem. Tak więc sacharoza obraca płaszczyznę polaryzacji w prawo, a glukoza i fruktoza, produkty jej hydrolizy, w lewo. Stąd słowo „inwersja” (po łacinie „odwrócenie”). Ponieważ jednak nie mamy do dyspozycji przyrządów optycznych, spróbujmy upewnić się chemicznie, że pobrany cukier rzeczywiście uległ zmianom. Dodaj kilka kropli roztworu błękitu metylenowego (możesz wziąć niebieski atrament do piór wiecznych) i trochę słabego roztworu dowolnej zasady do początkowych i powstałych roztworów cukru. Ogrzać roztwory testowe w łaźni wodnej. W probówce ze zwykłym cukrem nie zajdą żadne zmiany, ale zawartość probówki z cukrem inwertowanym stanie się prawie bezbarwna. Cukier inwertowany jest znacznie mniej podatny na krystalizację niż zwykły cukier. Jeśli ostrożnie odparujesz jego roztwór w łaźni wodnej, otrzymasz gęsty syrop, który wygląda trochę jak miód. Po schłodzeniu nie krystalizuje. Nawiasem mówiąc, trzy czwarte ukochanego miodu pszczelego składa się z tych samych węglowodanów, co cukier inwertowany - glukozy i fruktozy. Sztuczny miód jest również wytwarzany na bazie cukru inwertowanego. Oczywiście nasz syrop różni się od miodu, i to znacząco - głównie brakiem zapachu. Ale jeśli dodasz do tego trochę naturalnego miodu, tę wadę można częściowo wyeliminować. Ale dlaczego nie zrobić więcej niekrystalizującego syropu w domu, aby zrobić z niego dżem? Niestety, jego całkowite oczyszczenie z obcych substancji jest trudne i nie ma gwarancji, że uda się go ukończyć. W każdym razie nie warto ryzykować. Autor: Olgin O.M.
▪ Miniaturowe doświadczenie płaskowyżu ▪ Czy żelazo unosi się na wodzie? ▪ Latawiec
▪ Żelatyna ▪ Reakcja barwna siarczanu miedzi z roztworem amoniaku ▪ Rośliny podczas oddychania uwalniają tlen.
Zestalanie substancji sypkich
30.04.2024 Wszczepiony stymulator mózgu
30.04.2024 Postrzeganie czasu zależy od tego, na co się patrzy
29.04.2024
▪ Samojezdne wózki inwalidzkie na lotnisku ▪ Systemy jednoukładowe Dimensity 920 5G i Dimensity 810 5G ▪ Laser do leczenia alkoholizmu ▪ Smartfon Honor Play4 Pro z funkcją termometru
▪ sekcja serwisu Obliczenia radia amatorskiego. Wybór artykułu ▪ artykuł Motoblok z wózkiem. Rysunek, opis ▪ artykuł Dlaczego średnica areny we współczesnym cyrku wynosi 13 metrów? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Kompozycja funkcjonalna telewizorów Panasonic. Informator
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe eksperymenty z fizyki:
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony