Makacs kék
A glükóz az élő szervezetek világában legszélesebb körben elterjedt kémiai vegyület. Becslések szerint a növények évente mintegy 100 milliárd tonnát termelnek belőle fotoszintézis révén!
A glükózmolekulák számos vegyület részét képezik, például szacharóznak, keményítőnek, cellulóznak. A vizes oldatban lévő glükóz gyűrűs formában van (két izomer konfigurációban különbözik) a láncforma kis keverékével. Mindkét gyűrűforma láncformán keresztül alakul át - ezt a jelenséget nevezik mutarotáció (a lat. Mutare = változás).
Egyensúlyi állapotban a glükózmolekula összes formájának tartalma a következő (az áttekinthetőség kedvéért a megfelelő számú hidrogénatomot tartalmazó szénatomokat kihagyjuk a kötések csomópontjainál):
A láncforma alacsony tartalma jellegzetes glükózreakciókat okoz (fogyasztás után a gyűrűs formákból visszaáll), például Trommer és Tollens tesztek. De nem ezek az egyetlen színes reakciók, amelyek ezt a vegyületet érintik.
Kísérletben glükózt, nátrium-hidroxidot, NaOH-t és metilénkék festéket fogunk használni (fénykép 1), többek között az akvárium előkészítéseként használják. Adjunk hozzá egy kis NaOH-oldatot (fénykép 2) azonos koncentrációjú és néhány csepp festék (fénykép 3). A lombik tartalma kékre vált (fénykép 4), de gyorsan eltűnik (5. és 6. fotó). Rázás után az oldat ismét kék színűvé válik (7. és 8. fotó), majd egy idő után ismét elszíneződés. A folyamat többször megismételhető.
Ez a kísérlet során történik a glükóz oxidációja glükonsavvá (a -CHO láncforma aldehidcsoportja -COOH karboxilcsoporttá alakul), pontosabban ennek a savnak a nátriumsójává, amely erősen lúgos reakcióközegben képződik. A glükóz oxidációját a metilénkék indukálja, amelynek oxidált formája a redukált formából oxidálódik (leukoprincípiumok, gr. leukémia = fehér), színben különbözik:
A jelenlegi folyamat a következőképpen ábrázolható:
glükóz + oxidált festék ® glükonsav + redukált festék
A fenti reakció felelős az oldat kék színének eltűnéséért. A lombik tartalmának felrázása után a levegőben lévő vízben oldódó oxigén oxidálja a festék redukált formáját, aminek következtében a kék szín újra megjelenik. Az eljárást addig ismételjük, amíg a glükóz el nem fogy. Így a metilénkék a reakció katalizátoraként működik.
Nézze meg az élményt a videóban:
