Гидролиз (инверсия) сахарозы

Материалы и оборудование: с ахароза (2% водный раствор), разбавленная (4%) серная кислота, концентрированная серная кислота, 10% спиртовой раствор α-нафтола, 2н раствор NaOH, 0,1% раствор метиленового синего, пробирки, штативы для пробирок, пипетки, резиновые груши, водяные бани, спиртовки, пробиркодержатели.

ХОД ОПЫТА

Наливают в две пробирки по 5 мл раствора сахарозы и в одну из пробирок добавляют 3 - 4 капли разбавленной серной кислоты. Обе пробирки нагревают одновременно на кипящей водяной бане 12 мин, затем охлаждают и проводят с содержимым каждой из них в отдельности реакции: с α-нафтолом, со щелочью (см. предыдущую лабораторную работу – опыты 1, 3), с метиленовым голубым.

Реакции с метиленовым синим проводятся следующим образом: к 1 мл раствора добавить 15 капель 2н раствора NaOH и каплю раствора метиленового голубого до ярко-синей окраски жидкости. При стоянии жидкость через 3 минуты обесцвечивается в одном из приготовленных растворов.

Отмечают различие в результатах реакции для растворов сахарозы, нагревавшихся с кислотой и без нее. Реакция с α-нафтолом в обоих растворах различия не обнаруживает.

ОБЪЯСНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПЫТА

Сахароза не имеет в молекуле ни свободных глюкозидных гидроксилов, ни карбонильных групп и поэтому отличается от моносахаридов и большинства дисахаридов по отношению ко многим реактивам.

При гидролизе сахароза расщепляется с образованием глюкозы и фруктозы:

С₁₂Н₂₂О₁₁+Н₂О → С₆Н₁₂О₆ + С₆Н₁₂О₆

сахароза глюкоза фруктоза

Как и во многих других случаях, гидролиз сахарозы очень резко ускоряется каталитически действующими ионами водорода, т. е. сильными кисло­тами. Гидролиз сахарозы ведет к изменению направления вращения плоскости поляризации света, проходящего через раствор сахара, вследствие чего эта реакция получила название «инверсии» (т. е. обращения).

Перечисленные в опыте реакции обнаруживают появление в растворе сахаров результате ее гидролиза сильных восстановителей - глюкозы и фруктозы; ход реакции с α-нафтолом, который является общим реактивом на углеводы, послегидролиза не изменяется.