Ziel des Versuchs: Dieser Versuch zeigt unterschiedliche Reaktionsgeschwindigkeiten bei der Oxidation von Mono- und Disacchariden.
| Thema: Nährstoffe | Tags: Zucker, Monosaccharide, Disaccharide, Oxidation | Klassenstufen: 11-12 | Versuchsart: SV |
Materialien
Drei Schnappdeckelgläser mit Deckel, Spatel
Chemikalien
Saccharose, Glucose, Natriumcarbonat, Kaliumpermanganat, dest. Wasser
Durchführung
Die Schnappdeckelgläser werden bis zur Hälfte mit Wasser gefüllt. In das erste wird eine Spatelspitze Glucose und in das zweite eine Spatelspitze Saccharose gegeben. Die Gläser werden geschüttelt um die Zucker zu lösen. Das dritte dient als Referenzprobe. In alle drei Gläser wird ein Tropfen der Kaliumpermanganat-Lösung gegeben und wieder geschüttelt.
Nun wird in alle drei Gläser eine Spatelspitze Natriumcarbonat gegeben und NICHT geschüttelt.
Beobachtung
Das Kaliumpermanganat färbt die Lösungen tief lila. Nach Zugabe von Natriumcarbonat schlägt die Farbe in den Zuckerlösungen von lila nach braun um. Der Farbumschlag beginnt am Boden der Gläser und läuft bei der Glucose schneller ab.
Deutung
Die Glucose- und die Saccharose-Lösungen werden erst in sodaalkalischer Lösung vom Kaliumpermanganat oxidiert. Die Saccharose reagiert jedoch langsamer als die Glucose, da das Disaccharid zuerst in die Monosaccharide Glucose und Fructose zersetzt werden muss.
Folgende Reaktionsgleichungen können aufgestellt werden:
Na2CO3(aq) + H2O → NaHCO3(aq) + NaOH(aq)
R-CHO(aq) + 2 MnO4-(aq) + 2 OH- → R-COOH(aq) + 2 MnO42-(aq) + 2 H2O(l)
R bezeichnet hierbei den Rest der Glucose, da in der Reaktion nur die Aldehydgruppe beteiligt ist. Die Reaktion läuft weiter, bis das Manganation zum braunen MnO(OH)2 reduziert wird.
R-CHO(aq) + 2 MnO42-(aq) + 2 H2O(l) → R-COOH(aq) + 2 MnO(OH)2(aq) + 2 OH-(aq)
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Der Versuch kann zu Beginn der Unterrichtseinheit “Kohlenhydrate“ eingesetzt werden, um den SuS grob zu zeigen aus welchen Bestandteilen Zucker besteht, nämlich Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff. Anschließend können Nachweisreaktionen durchgeführt werden, um strukturelle Eigenschaften von Zuckern zu zeigen.
Literatur
Chemische Freihandversuche Band 2, H. Schmidkunz, W. Rentzsch, Aulis Verlag,2011, S. 413
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