MONOSACHARYDY - jako modelowe związki wykorzystano do doświadczeń bardzo rozpowszechnione cukry proste - glukozę i fruktozę (oba związki maja ten sam wzór sumaryczny - C6H12O6) .
DOŚWIADCZENIE nr 1
SPRZĘT LABORATORYJNY: probówka
ODCZYNNIKI: woda, glukoza, papierek uniwersalny
CZYNNOŚCI: Do probówki wsypać kilka gram glukozy i dodać kilka mililitrów wody.
OBSERWACJE: cukier rozpuścił się w wodzie dając klarowny roztwór.
WNIOSKI: glukoza jest krystaliczną substancją rozpuszczalną w wodzie
DOŚWIADCZENIE nr2
SPRZĘT LABORATORYJNY: probówka, palnik
ODCZYNNIKI: roztwór wodny glukozy, Cu(OH)2 - wodorotlenek miedzi (II)
CZYNNOŚCI: Do probówki wlać kilka mililitrów roztworu glukozy, dodać wodorotlenku miedzi (II). Całość ogrzać nad palnikiem.
OBSRERWACJE: Niebieski osad pochodzący od Cu(OH)2 zmienił barwę na pomarańczową.
WNIOSKI: w probówce zaszła reakcja wg schematu:
2 Cu(OH)2 + glukoza → Cu2O + produkt utlenienia glukozy + 2H2O
Glukoza jest cukrem o właściwościach redukujących.
DISACHARYDY - jako związek modelowy do badań wykorzystano popularny disacharyd - sacharozę (wzór sumaryczny C12 H22O11).
Doświadczenie nr 1
SPRZĘT LABORATORYJNY: 3 probówki
ODCZYNNIKI: woda, cukier, ciekły węglowodór
CZYNNOŚCI: Przygotować 3 probówki. Do każdej wsypać ok. 2 g cukru. Do pierwszej dolać 5 ml zimnej wody, do drugiej - 5 ml wody ciepłej, a do trzeciej - 5ml węglowodoru.
OBSERWACJE: W probówce, do której wlano zimnej wody cukier rozpuścił się, ale trwało to długo, w probówce nr 2 proces rozpuszczanie cukru zaszedł znacznie szybciej, niemal natychmiast powstał klarowny roztwór. W probówce, do której dolano węglowodoru cukier zupełnie nie uległ rozpuszczeniu.
WNIOSKI: Sacharoza dobrze rozpuszcza się w wodzie a praktycznie nie rozpuszcza się w węglowodorach. Proces rozpuszczania może być przyspieszony przez podwyższenie temperatury.
Doświadczenie nr 2
SPRZĘT LABORATORYJNY: probówka, palnik
ODCZYNNIKI: roztwór wodny sacharozy, wodorotlenek miedzi (II)
CZYNNOŚCI: Do probówki wlać roztwór sacharozy, dodać wodorotlenku miedzi(II), ogrzać probówkę nad palnikiem.
OBSERWACJE: Niebieski osad pochodzący od wodorotlenku miedzi (II) nie zmienił koloru mimo dostarczenia energii w postaci ciepła.
WNIOSEK: Sacharoza nie wykazuje właściwości redukujących.
Doświadczenie nr 3
SPRZĘT LABORATORYJNY: probówka, palnik
ODCZYNNIKI: kwas solny,, wodorotlenek sodu, wodorotlenek miedzi (II),, cukier
CZYNNOŚCI: Do probówki wsypać kilka grami cukru, dodać HCl i gotować przez chwilę nad palnikiem. Następnie zobojętnić roztwór dodając wodorotlenku sodu po czym dodać wodorotlenku miedzi (II).
OBSERWACJE: Początkowo niebieskie zabarwienie roztworu zmienia się - możemy obserwować pomarańczowy osad.
WNIOSKI: Kwas solny hydrolizuje wiązanie glikozydowe sacharozy, w skutek czego powstają 2 cukry proste o właściwościach redukujących - fruktoza i glukoza
Doświadczenie nr 4
SPRZĘT LABORATORYJNY: probówka, palnik
ODCZYNNIKI: cukier
CZYNNOŚCI: kilka gram cukru umieścić w suchej probówce, probówkę ogrzewać nad palnikiem.
OBSERWACJE: Ogrzewanie cukru powoduje jego topienie się i zmianę barwy z białej na żółtą Lu brunatną a w dalszym etapie - z żółtej na czarną . Na wewnętrznych ściankach probówki pojawiają się kropelki wody.
WNIOSKI: W początkowej fazie ogrzewania, przy zmianie barwy na brunatną zachodzi proces karmelizacji. Czarne zabarwienie jakie się pojawia w końcowej części doświadczenia pochodzi od węgla. Tak więc sacharoza rozkłada się termicznie na węgiel i wodę, stąd dawna nazwa cukrów - węglowodany.
POLISACHARYDY - jako związki modelowe do badań użyto popularnych wielocukrów występujących w tkankach roślin - skrobi i celulozy.
DOŚWIADCZENIE nr 1
SPRZĘT LABORATORYJNY: 2 probówki
ODCZYNNIKI: woda, skrobia
CZYNNOŚCI: Do probówek wsypać po kilka gram skrobi. Do pierwszej wlać zimną wodę, a do drugiej - ciepłą.
OBSERWACJE: Skrobia w pierwszej probówce nie uległa rozpuszczeniu, w zimnej wodzie utworzyła zawiesinę. W drugiej probówce skrobia uległa rozpuszczeniu, w ciepłej wodzie utworzyła koloidalny roztwór nazywany też kleikiem skrobiowym
WNIOSKI: Skrobia jest białą, bezpostaciową substancją, która nie rozpuszcza się w wodzie zimnej ale rozpuszcza się w wodzie ciepłej. W pierwszym przypadku tworzy zawiesinę, a w drugim - koloid.
DOŚWIADCZENIE nr 2
SPRZĘT LABORATORYJNY: probówka
ODCZYNNIKI: jodyna, kleik skrobiowy
CZYNNOŚCI: Do probówki wprowadzić kleik skrobiowy, a następnie dodać kilka kropli jodyny.
OBSERWACJE: Kleik skrobiowy wyraźnie zabarwił się na granatowo.
WNIOSKI: Wszystkie produkty, które zawierają skrobię w kontakcie z jodem zabarwiają się na granatowo. Jest to charakterystyczna dla skrobi reakcja (uwaga: nie jest to typowa reakcja chemiczna - nie powstają nowe związki chemiczne). Jest ona bardzo czuła. Można ją wykorzystać w praktyce do wykrywania zarówno jodu jak i skrobi (częściej wykrywa się skrobię w ten sposób).
DOSWIADCZENIE nr 3
SPRZĘT LABORATORYJNY: 2 probówki, statyw na probówki, palnik
ODCZYNNIKI: kleik skrobiowy, Cu(OH)2, wodorotlenek sodu NaOH, kwas solny HCl
CZYNNOŚCI: Do 2 probówek wlewamy kilka mililitrów kleiku skrobiowego. Następnie do pierwszej probówki dodajemy wodorotlenku miedzi (II). Odstawiamy probówkę do statywu. Roztwór w drugiej probówce ogrzewamy, następnie dodajemy kwasu solnego i znów ogrzewamy przez chwilę. Po kilku minutach odstawiamy probówkę na statyw, zobojętniamy roztwór wodorotlenkiem sodu a następnie dodajemy Cu(OH)2. Całość jeszcze raz ogrzewamy.
OBSERWACJE: W probówce pierwszej niebieski osad pochodzący od wodorotlenku miedzi (II) nie zmienił barwy. W drugiej probówce nastąpiła zmiana koloru na pomarańczowy.
WNIOSKI: Skrobia nie jest cukrem redukującym. Pod wpływem ogrzewania w środowisku kwaśnym wiązania glikozydowi skrobi ulegają rozerwaniu (hydrolizie) - zostaje uwolnionych dużo reszt redukującego cukru prostego - glukozy. Oto schematyczny zapis zachodzącej hydrolizy:
(C6H10O5)n + nH2O → n C6H12O6
DOŚWIADCZENIE nr 4
SPRZĘT LABORATORYJNY: 4 probówki, drewniany statyw na probówki, palnik
ODCZYNNIKI: kawałek materiału bawełnianego, HCl, woda, organiczny rozpuszczalnik
CZYNNOŚCI: Do każdej probówki włożyć niewielki kawałek materiału bawełnianego. Do pierwszej probówki dodać wodę, do drugiej organicznego rozpuszczalnika, do trzeciej - kwasu solnego, do ostatniej nic nie dodawać tylko ogrzać nad palnikiem.
OBSERWACJE: W trzech pierwszych probówkach nie zachodzi żadna reakcja, włókno nie rozpuszcza się. W ogrzewanej probówce włókno bawełniane z łatwością spala się z wydzieleniem zapachu płonącego papieru.
WNIOSKI: Celuloza jest nierozpuszczalna w wodzie i w organicznych rozpuszczalnikach, jest odporna na kwasy, głównym pierwiastkiem tworzącym jej cząsteczki jest węgiel.
