sakkaroosi on disakkaridi, jonka kaava on c12h22o11. Hydrolyysissä siitä saadaan kaksi monosakkaridia, glukoosi (aldoheksoosi) ja fruktoosi (ketoheksoosi), ja dehydraatiossa muodostuu monimutkainen hiilipitoinen kiinteä jäännös.
sakkaroosin ja väkevän H2SO4: n välinen reaktio
lähde: Colin Baker
tällä reaktiolla on lähes minuutin aikaviive ennen kuin reaktio etenee. Happo alkaa kellastua, kun nestehukka alkaa. Nestehukka kiihtyy sitten hapon kuumentuessa, koska reaktio on eksoterminen. Kun sokerimolekyylit poistetaan vedestä, syntyvä lämpö muuttaa veden höyryksi, joka sitten laajentaa jäljelle jääneen hiilen huokoiseksi, savuavaksi mustaksi pylvääksi. Tämä laajenee ulos reaktioastiasta ja tuottaa tukehtuvan kitkerän höyryn ja palaneen sokerin tuoksun. Tässä vaiheessa yleensä muistutan oppilaitani, että rikkihappo on erittäin syövyttävää ja polttaa ihoa, joten heidän on vältettävä kosketusta sen kanssa.
pakki
- 50-60g rakeistettua sokeria (sakkaroosia), c12h2o11
- 25-30cm3 väkevää rikkihappoa, H2SO4
- 100cm3 dekantterilasi
- lämmönkestävä matto
lähde: Colin Baker
menettely
laita sokeri dekantterilasiin ja seiso kuumuutta kestävällä matolla. Kaada varovasti happo sokerin päälle ja seiso sitten takana. Koska tämä demonstraatio tuottaa rikkidioksidia jätetuotteena, se tulisi suorittaa vetokaapissa.
turvallisuus
rikkihapon joutuminen silmiin tai iholle voi aiheuttaa pysyviä vaurioita. Happoliuokset ovat erittäin syövyttäviä ja rikkihapon liuetessa veteen vapautuu riittävästi lämpöä, jotta vesi kiehuu. Rikkidioksidi on suurina pitoisuuksina myrkyllistä ja on pienempinä pitoisuuksina vaikea hengitysteitä ärsyttävä aine. Tyypillinen altistumisraja on 2 miljoonasosaa (ppm), joka voidaan helposti ylittää laboratoriossa, jossa ilmanvaihto on huono. Jotkut, erityisesti astmalle alttiit, saattavat olla erityisen herkkiä rikkidioksidille. Kosteuden läsnä ollessa rikkidioksidi muodostaa happaman, syövyttävän liuoksen, joka joutuessaan iholle tai silmiin voi johtaa palovammoihin.
lähde: Colin Baker
Special tips
tarkat määrät kemikaalia ovat tarpeettomia, mutta niissä ei saa käyttää mitään muuta sakkaroosin muotoa kuin normaalia (kotitalouksien) rakeistettua sokeria.
opetustavoitteet
puhdas rikkihappo on öljyinen neste. Hajuton ja väritön puhdas happo jäätyy 10,5°c: n lämpötilassa, jolloin muodostuu valkoinen kiteinen kiinteä aine, joka koostuu kolmiulotteisesta vetysidoksesta, joka pysyy neste-ja vesipitoisessa tilassa, jolloin tällaiset liuokset ovat viskoosisia. Puhdas happo hajoaa hieman seisoessaan ja lämmetessään muodostaen rikkitrioksidia ja vettä. Näin happo saavuttaa suurimman kiehumispisteseoksensa 330°C ja suurimman pitoisuutensa 98,33 prosenttia.
väkevän rikkihapon molaarisuus on 18 m ja sillä on voimakas affiniteetti veteen, mikä tekee siitä erittäin käyttökelpoisen kuivattaessa kaasuja, jotka eivät reagoi esimerkiksi SO2: n, Cl2: n, N2: n ja O2: n kanssa. Sen lisäksi, että se on hyvä reagenssi kuivattaa hiilihydraatteja, väkevöity H2SO4 myös kuivattaa kiteisiä hydraatteja, orgaanisia alkoholeja ja happoja. Sakkaroosin kanssa tapahtuvassa reaktiossa happo kuivattaa hiilihydraatin hiileksi ja sitten hapettaa hiilen:
c12h22o11dehydraatti→ 12c(s) + 11H2O(l) hapettaa→ CO2, SO2
happo on voimakas hapettava aine, mikä ilmenee reaktioista kiinteiden halidien kanssa:
NaI + H2SO4→ HI + nahso4
H2SO4 + 8hi → 4i2 + H2S + 4h2o
näitä reaktioita voidaan käyttää hyväksi opetettaessa hapetuslukuja ja Tasapainotusyhtälöitä. On syytä huomata, että kiinteää kaliumbromidin ja väkevän rikkihapon seosta käytetään orgaanisten alkoholien muuntamiseen halogenoalkaaneiksi.
CH3CH2OH + HBr → CH3CH2Br + H2O
KBR-H2SO4-seos tuottaa vetybromidia paikan päällä.