sacharóza je disacharid se vzorcem C12H22O11. Při hydrolýze poskytuje dva monosacharidy, glukózu (aldohexózu) a fruktózu (ketohexózu) a při dehydrataci vytváří komplexní uhlíkatý pevný zbytek.
reakce mezi sacharóza a koncentrované H2SO4
Zdroj: Colin Baker
S touto reakce, je časové zpoždění téměř minutu, než reakce probíhá. Kyselina začíná žloutnout, jak začíná dehydratace. Rychlost dehydratace se pak zrychluje, jak se kyselina zahřívá, protože reakce je exotermická. Když jsou molekuly cukru zbaveny vody, generované teplo přemění vodu na páru, která pak rozpíná zbývající uhlík na porézní, kouřící, černý sloupec. To expanduje z reakční nádoby a vytváří dusivou štiplavou páru a vůni spáleného cukru. V této fázi obvykle připomínám svým studentům, že kyselina sírová je vysoce korozivní a spálí pokožku, takže se s ní musí vyhnout kontaktu.
Kit
- 50-60g Krystalového cukru (sacharózy), C12H2O11
- 25-30cm3 Koncentrovaná kyselina sírová, H2SO4
- 100cm3 Kádinky
- Tepelně odolná podložka
Zdroj: Colin Baker
Postup
Dejte cukr do kádinky a stát na tepelně odolné podložce. Opatrně nalijte kyselinu na vrchol cukru a pak se postavte zpět. Vzhledem k tomu, že tato demonstrace produkuje oxid siřičitý jako odpadní produkt, měla by být provedena v kouřové skříni.
bezpečnost
kontakt kyseliny sírové s očima nebo kůží může způsobit trvalé poškození. Koncentrované roztoky kyseliny jsou extrémně korozivní a když se kyselina sírová rozpustí ve vodě, uvolní se dostatek tepla, aby se voda vařila. Oxid siřičitý je toxický ve vysoké koncentraci a při nižší koncentraci je silně dráždivý pro dýchání. Typický limit expozice je 2 díly na milion (ppm), což je úroveň, kterou lze snadno překročit v laboratoři se špatnou ventilací. Někteří lidé, zejména ti, kteří jsou náchylní k astmatu, mohou být obzvláště citliví na oxid siřičitý. V přítomnosti vlhkosti tvoří oxid siřičitý kyselý, korozivní roztok, který při kontaktu s kůží nebo očima může vést k popálení.
zdroj: Colina Bakera
zvláštní tipy
přesné množství chemické látky není nutné, ale nepoužívejte jinou formu sacharózy než normální (domácí) granulovaný cukr.
čistá kyselina sírová je olejovitá kapalina. Bez zápachu a bezbarvý, čistá kyselina zamrzne na 10,5°C produkovat bílá krystalická pevná látka skládající se z tří dimenzionální hydrogen-bonded síť, která přetrvává do kapaliny a vodné stát, že takové řešení viskózní. Čistá kyselina se při stání a zahřívání mírně rozkládá, aby se vyvinul oxid siřičitý a voda. Kyselina tak dosahuje maximální teploty varu 330°C a maximální koncentrace 98,33%.
Koncentrovaná kyselina sírová má molarity z 18M a má silnou afinitu k vodě, což je velmi užitečné pro sušení plynů, které reagují s, např SO2, Cl2, N2 a O2. Kromě toho, že koncentrovaný H2SO4 je dobrým činidlem k dehydrataci uhlohydrátů, dehydratuje také krystalické hydráty, organické alkoholy a kyseliny. V reakci s sacharóza, kyselina dehydratuje sacharidů na uhlík a pak oxiduje uhlík:
C12H22O11Dehydrate→ 12C(s) + 11H2O(l) Oxidace→ CO2, SO2
kyselina je silný oxidační činidlo, jak je znázorněno tím, že jeho reakce s pevnou halogenidy:
NaI + H2SO4→ HI + NaHSO4
H2SO4 + 8HI → 4I2 + H2S + 4H2O
Tyto účinky mohou být použity na dobrý efekt při výuce oxidační číslo a vyčíslování rovnic. Je třeba poznamenat, že pevná směs bromidu draselného a koncentrované kyseliny sírové se používá k přeměně organických alkoholů na halogenoalkany.
CH3CH2OH + HBr → CH3CH2Br + H2O
směs KBr-H2SO4 vytváří bromovodík in situ.