sackaros är en disackarid med formeln C12H22O11. Vid hydrolys ger den de två monosackariderna, glukos (aldohexos) och fruktos (ketohexos), och vid uttorkning producerar en komplex kolhaltig fast Rest.
reaktionen mellan sackaros och koncentrerad H2SO4
källa: Colin Baker
med denna reaktion är det en tidsfördröjning på nästan en minut innan reaktionen fortskrider. Syran börjar bli gul när uttorkningen börjar. Uttorkningshastigheten accelererar sedan när syran värms upp eftersom reaktionen är exoterm. När sockermolekylerna avlägsnas av vatten förvandlar den genererade värmen vattnet till ånga som sedan expanderar det återstående kolet till en porös, Rökande, svart kolonn. Detta expanderar ut ur reaktionskärlet och producerar en kvävande akrid ånga och lukten av bränt socker. I detta skede påminner jag normalt mina elever om att svavelsyra är mycket frätande och kommer att bränna huden så att de måste undvika kontakt med den.
Kit
- 50-60g granulerat socker, (sackaros), C12H2O11
- 25-30cm3 koncentrerad svavelsyra, H2SO4
- 100cm3 bägare
- värmebeständig matta
källa: Colin Baker
procedur
Lägg sockret i bägaren och stå på en värmebeständig matta. Häll försiktigt syran på toppen av sockret och stå sedan tillbaka. Eftersom denna demonstration producerar svaveldioxid som en avfallsprodukt, bör den utföras i ett rökskåp.
säkerhet
Svavelsyrakontakt med ögon eller hud kan orsaka permanent skada. Koncentrerade lösningar av syra är extremt frätande och när svavelsyra löses i vatten frigörs tillräckligt med värme för att få vatten att koka. Svaveldioxid är giftigt i hög koncentration och är en svår respiratorisk irriterande vid lägre koncentration. Den typiska exponeringsgränsen är 2 delar per miljon (ppm), en nivå som lätt kan överskridas i ett laboratorium med dålig ventilation. Vissa människor, särskilt de som är benägna att astma, kan vara särskilt känsliga för svaveldioxid. I närvaro av fukt bildar svaveldioxid en sur, frätande lösning, som i kontakt med huden eller ögonen kan leda till brännskador.
källa: Colin Baker
speciella tips
exakta mängder kemikalier är onödiga men använd inte någon annan form av sackaros än normalt (hushålls) strösocker.
Undervisningsmål
ren svavelsyra är en oljig vätska. Luktfri och färglös, den rena syran fryser vid 10,5 CCG för att producera ett vitt kristallint fast ämne bestående av ett tredimensionellt vätebundet nätverk som kvarstår i flytande och vattenhaltigt tillstånd, vilket gör sådana lösningar viskösa. Den rena syran sönderdelas något vid stående och uppvärmning för att utveckla svaveltrioxid och vatten. Syran når sålunda sin maximala kokpunktsblandning på 330 CCB och sin maximala koncentration på 98,33%.
koncentrerad svavelsyra har en molaritet på 18m och har en stark affinitet för vatten, vilket gör den mycket användbar för torkning av gaser som den inte reagerar med, t.ex. SO2, Cl2, N2 och O2. Förutom att vara ett bra reagens för att dehydrera kolhydrater, dehydrerar koncentrerad H2SO4 också kristallina hydrater, organiska alkoholer och syror. I reaktionen med sackaros dehydratiserar syran kolhydratet till kol och oxiderar sedan kolet:
C12h22o11dehydrat 22C(s) + 11h2o(l) oxiderar 2, SO2
syran är ett kraftfullt oxidationsmedel, vilket framgår av dess reaktioner med fasta halogenider:
NaI + H2SO4 NaHSO4
H2SO4 + 8hi 2i2 + H2S + 4h2o
dessa reaktioner kan användas med god effekt när man undervisar oxidationsnummer och Balansekvationer. Det är värt att notera att en fast kaliumbromid och koncentrerad svavelsyrablandning används för att omvandla organiska alkoholer till halogenoalkaner.
CH3CH2OH + HBR Bisexuell CH3CH2Br + H2O
KBR-H2SO4-blandningen genererar vätebromid in situ.