Sukrose er et disakkarid med formelen C12H22O11. Ved hydrolyse gir den de to monosakkaridene, glukose (aldohexose) og fruktose (ketohexose), og ved dehydrering produserer en kompleks karbonholdig fast rest.
reaksjonen mellom sukrose og konsentrert H2SO4
Kilde: Colin Baker
med denne reaksjonen er det en tidsforsinkelse på nesten ett minutt før reaksjonen fortsetter. Syren begynner å bli gul når dehydrering begynner. Graden av dehydrering akselererer da syren varmes opp fordi reaksjonen er eksoterm. Når sukkermolekylene er fjernet av vann, blir varmen generert vannet til damp som deretter utvider det gjenværende karbonet til en porøs, røykende, svart kolonne. Dette utvider seg ut av reaksjonsbeholderen, og produserer en kvelende akrid damp og lukten av brent sukker. På dette stadiet minner jeg vanligvis elevene mine om at svovelsyre er svært korroderende og vil brenne huden, slik at de må unngå kontakt med den.
Sett
- 50-60g Granulert sukker, (sukrose), C12H2O11
- 25-30cm3 Konsentrert svovelsyre, H2SO4
- 100cm3 Beger
- varmebestandig matte
Kilde: Colin Baker
Fremgangsmåte
Sett sukkeret i begeret og stå på en varmebestandig matte. Hell forsiktig syren på toppen av sukkeret og stå deretter tilbake. Siden denne demonstrasjonen produserer svoveldioksid som avfallsprodukt, bør det utføres i et røykskap.
Sikkerhet
Svovelsyrekontakt med øyne eller hud kan forårsake permanent skade. Konsentrerte løsninger av syre er ekstremt korroderende, og når svovelsyre oppløses i vann, frigjøres nok varme for å få vann til å koke. Svoveldioksid er giftig i høy konsentrasjon og er en alvorlig respiratorisk irritasjon ved lavere konsentrasjon. Den typiske eksponeringsgrensen er 2 deler per million (ppm), et nivå som lett kan overskrides i et laboratorium med dårlig ventilasjon. Noen mennesker, spesielt de som er utsatt for astma, kan være spesielt følsomme for svoveldioksid. I nærvær av fuktighet svoveldioksid danner en sur, etsende løsning, som i kontakt med hud eller øyne kan føre til brannskader.
Kilde: Colin Baker
Spesielle tips
Nøyaktige mengder kjemikalier er unødvendige, men bruk ikke noen annen form for sukrose enn vanlig (husholdnings) granulert sukker.
Undervisningsmål
Ren svovelsyre er en oljeaktig væske. Luktfri og fargeløs fryser den rene syren ved 10,5°C for å produsere et hvitt krystallinsk fast stoff bestående av et tredimensjonalt hydrogenbundet nettverk som vedvarer i væske og vandig tilstand, noe som gjør slike løsninger viskøse. Den rene syren dekomponerer litt på stående og oppvarming for å utvikle svoveltrioksid og vann. Dermed når syren sin maksimale kokepunktsblanding på 330°C og sin maksimale konsentrasjon på 98,33 prosent.
Konsentrert svovelsyre har en molaritet PÅ 18M og har en sterk affinitet for vann, noe som gjør den svært nyttig for tørkegasser som den ikke reagerer med, F. EKS. SO2, Cl2, N2 og O2. I tillegg til å være et godt reagens for å dehydrere karbohydrater, dehydrerer konsentrert H2SO4 også krystallinske hydrater, organiske alkoholer og syrer. I reaksjonen med sukrose dehydrerer syren karbohydratet til karbon og oksiderer deretter karbonet:
C12h22o11dehydrat→ 12c(s) + 11H2O(l) Oksiderer→ CO2, SO2
syren Er et kraftig oksidasjonsmiddel som vist ved reaksjonene med faste halogenider:
NaI + H2SO4→ HI + nahso4
h2so4 + 8hi → 4i2 + h2s + 4h2o
DISSE REAKSJONENE kan brukes med god EFFEKT NÅR MAN LÆRER OKSIDASJONSNUMMER Og balanseringsligninger. Det er verdt å merke seg at en solid kaliumbromid og konsentrert svovelsyreblanding brukes til å konvertere organiske alkoholer til halogenoalkaner.
CH3CH2OH + HBr → CH3CH2Br + H2O
KBr-H2SO4-blandingen genererer hydrogenbromid in situ.