Изучение химических свойств моно-, ди- и полисахаридов

Опыт 1. Взаимодействие сахаров с гидроксидом меди (II) в щелочном растворе.

Реактивы и оборудование: 1 % растворы глюкозы, сахарозы, мальтозы,

10 % раствор гидроксида натрия, 5 % раствор сульфата меди (II), пробирки, спиртовка, пробиркодержатель.

Ход работы: опыт одновременно проводят с несколькими сахарами. К 2 мл 1 % раствора глюкозы (1 пробирка), сахарозы (2 пробирка) и мальтозы (3 пробирка) добавляют 1 мл 10 % раствора гидроксида натрия и 2-3 капли
5 % раствора сульфата меди (II). Встряхнуть каждую пробирку. При этом в первой пробирке наблюдаем _________________________________________.

Во второй пробирке наблюдаем ________________________________.

В третьей пробирке наблюдаем__________________________________, и жидкости окрашиваются в __________________ цвет. Эта реакция доказывает _______________________________________________________, т. е. она характерна для многоатомных спиртов. Уравнение реакции взаимодействия глюкозы (цикличекая форма) с гидроксидом меди (II) имеет вид:

 

 

Затем осторожно нагревают в пламени спиртовки верхнюю часть жидкости в каждой пробирке до начала кипения. При этом в первой пробирке (глюкоза) наблюдаем _______________________________________. Во второй пробирке (сахароза): ____________________________________.

В третьей пробирке (мальтоза):__________________________________. Эта реакция показывает, что ______________________________________.

Уравнение реакции окисления глюкозы в глюконовую кислоту с Cu(OH)₂:

 

Уравнение реакции окисления мальтозы в мальтобионовую кислоту с Cu(OH)₂:

Вывод:

Опыт 2. Окисление глюкозы и сахарозы аммиачным раствором оксида серебра (реакция серебряного зеркала).

Реактивы и оборудование: аммиачный раствор оксида серебра [Ag(NH₃)₂]OH, 1 % раствор глюкозы и сахарозы, предметное стекло, спиртовка, пробиркодержатель.

Ход работы: опыт проводить одновременно с двумя сахарами. На предметное стекло нанести 3-4 капли аммиачного раствора оксида серебра и столько же 1 % раствора глюкозы (или сахарозы). Стекло слегка, стараясь избегать кипения, подогреть и наблюдать, в случае взаимодействия ___________ с аммиачным раствором оксида серебра, появление блестящего налета – ____________.

Уравнение реакции имеет вид:

 

 

Вывод:

 

Опыт 3. Гидролиз (инверсия) сахарозы.

Реактивы и оборудование: 1 %-й раствор сахарозы, 10 %-й раствор серной кислоты, сухой гидрокарбонат натрия, реактив Фелинга, пробирка, пробиркодержатель, спиртовка.

Ход работы: в пробирку наливают 3 мл 1 % раствора сахарозы и приливают 10 %-й раствор серной кислоты. Полученный раствор кипятят в течение 1-2 мин, затем охлаждают и нейтрализуют сухим гидрокарбонатом натрия (Осторожно!!! Жидкость вспенивается из-за выделяющегося СО₂). После нейтрализации приливают равный объём реактива Фелинга и нагревают верхнюю часть жидкости до начинающегося кипения. При этом окраска реакционной смеси _______________________________________.

Уравнение реакции гидролиза сахарозы имеет вид:

 

Вывод:

Опыт 4. Взаимодействие крахмала с йодом.

Реактивы и оборудование: 1 % раствор крахмального клейстера, раствор йода, пробирка, пробиркодержатель, спиртовка.

Ход работы: в пробирку налить 1 мл 1 % раствора крахмального клейстера и добавить 1-2 капли раствора йода. При этом появляется____________________. Нагреваем полученную смесь, наблюдаем _____________________________________. При дальнейшем охлаждении окраска ______________________________.

Схематично взаимодействие йода с крахмалом имеет вид:

 

Вывод:

§ 4.2. Аминокислоты

Аминокислоты – это производные алифатических или ароматических углеводородов, содержащие одновременно амино (–NH₂) и карбоксильную (–СООН) группы.

· В зависимости от положения аминогруппы (у α-, β-, γ- углеродного атома) выделяют α-, β-, γ-аминокислоты.

· Белки образованы остатками α-аминокислот.

· Общая формула α-аминокислот: NH₂ – СН(R) – СООН.

· Виды изомерии: структурная (изомерия углеродного скелета, изомерия положения аминогруппы) и пространственная (оптическая для α-аминокислот).

· Аминокислоты – это амфотерные соединения: основные свойства обусловлены наличием аминогруппы, кислотные – наличием карбоксильной группы.

* в кислой среде аминокислоты – катионы;

* в щелочной – анионы;

* в нейтральной среде аминокислоты существуют в виде биполярных (или цвиттер) ионов, т. е. ионов, имеющих два полюса (+) и (–):

NH₂ – СН(R) – СООН <=> ⁺NH₃ – СН(R) – СОО^–.

 

Задания для самостоятельной работы

96.  Составьте формулы и назовите аминокислоты, изомерные γ-аминомаслянной кислоте.

97.  Приведите формулы двух аминокислот, одна из которых имеет оптические изомеры, а другая нет.

98.  Приведите примеры аминокислот, у которых преобладают:
а) кислотные, б) основные свойства.

99. Составьте схему образования амфиона аланина.

100.  Напишите уравнения реакций, доказывающих амфотерность аланина (2-аминопропионовая кислота).

101. Составьте схему реакции получения пептида гли-фен-ала. К какому типу пептидов (ди-три-…поли) он относится, приведите полное название этого пептида, обозначьте пептидную связь.

102.  Сколько трипептидов может быть получено из трёх аминокислот: цистеина, аланина и лизина? Приведите их формулы и назовите их.

Лабораторная работа № 5

Аминокислоты

Опыт 1. Отношение аминокислот к индикаторам.

Реактивы и оборудование: 2 % раствор глицина, метиловый оранжевый, лакмус, пробирки.

Ход работы: в две пробирки наливают по 1 мл 2 % раствора глицина и добавляют по 2 капли растворов индикаторов. Наблюдаем:_______________. То есть, водный раствор этой аминокислоты имеет _______________ реакцию среды. Моноаминомонокарбоновые кислоты в водных растворах существуют в виде биполярных ионов:

             Н₂N – CH₂ – COOH <=>

                       Глицин                             Биполярный ион

 

Опыт 2. Образование медной соли аминоуксусной кислоты.

Реактивы и оборудование: карбонат меди (II), 2 % раствор глицина,
10 % раствор NaOH, ледяная вода, спиртовка, пробирки, стакан, стеклянная палочка.

Ход работы: в сухую пробирку вносят 0,5 г карбоната меди (II) и
1,5-2 мл 2% раствора глицина. Реакционную смесь нагревают в пламени спиртовки. После нагревания хорошо видна синяя окраска раствора. Часть раствора переливают в другую пробирку и добавляют к нему 2 капли 10 % раствора NaOH. Осадок гидроксида меди (II) выпадает (не выпадает).

Оставшуюся часть жидкости охлаждают в стакане с ледяной водой, протирая стенки пробирки стеклянной палочкой. Наблюдаем _________________________________________________________________.

 

2Н₃N⁺  – CН₂ – СОО^– + СuCO₃ → 

 

→ О = С – О                   NH₂ – CH₂

    │             Cu              │  + H₂O + CO₂↑

    CH₂ – NH₂               O – C = O

 

Приложение

Таблица 1

Названия кислот и солей

Кислота