Koppig blauw

Glucose is een chemische verbinding die het meest voorkomt in de wereld van levende organismen. Geschat wordt dat planten er ongeveer 100 miljard ton per jaar produceren door middel van fotosynthese!

Glucosemoleculen maken ook deel uit van talrijke verbindingen, zoals sucrose, zetmeel, cellulose. Glucose in waterige oplossing is in de ringvorm (twee isomeren die verschillen in configuratie) met een klein mengsel van de kettingvorm. Beide ringvormen worden getransformeerd door een kettingvorm - dit fenomeen wordt genoemd mutarotatie (van lat. Mutare = veranderen).

In de evenwichtstoestand is de inhoud van alle vormen van het glucosemolecuul als volgt (voor de duidelijkheid zijn de koolstofatomen met het overeenkomstige aantal waterstofatomen weggelaten op de kruispunten van de bindingen):

Het lage gehalte van de kettingvorm veroorzaakt karakteristieke glucosereacties (na consumptie wordt het hersteld van ringvormen), bijvoorbeeld Trommer- en Tollens-testen. Maar dit zijn niet de enige kleurrijke reacties waarbij deze verbinding betrokken is.

Bij het experimenteren we zullen glucose, natriumhydroxide, NaOH en methyleenblauwe kleurstof gebruiken (foto 1), onder andere gebruikt als voorbereiding voor het aquarium. Voeg wat NaOH-oplossing toe (foto 2) van dezelfde concentratie en een paar druppels kleurstof (foto 3). De inhoud van de kolf wordt blauw (foto 4), maar het verdwijnt snel (foto 5 en 6). Na schudden wordt de oplossing weer blauw (foto 7 en 8), en na een tijdje weer verkleuring. Het proces kan meerdere keren worden herhaald.

Het gebeurt tijdens het experiment oxidatie van glucose tot gluconzuur (de aldehydegroep van de ketenvorm -CHO verandert in een carboxylgroep -COOH), meer precies, in het natriumzout van dit zuur, dat wordt gevormd in een sterk alkalisch reactiemedium. Glucose-oxidatie wordt geïnduceerd door methyleenblauw, waarvan de geoxideerde vorm wordt geoxideerd uit de gereduceerde vorm (leukoprinciples, gr. leukemie = wit), verschilt in kleur:

Het huidige proces kan als volgt worden weergegeven:

glucose + geoxideerde kleurstof ® gluconzuur + gereduceerde kleurstof

De bovenstaande reactie is verantwoordelijk voor het verdwijnen van de blauwe kleur van de oplossing. Na het schudden van de inhoud van de kolf oxideert in water oplosbare zuurstof in de lucht de gereduceerde vorm van de kleurstof, waardoor de blauwe kleur weer verschijnt. Het proces wordt herhaald totdat de glucose op is. Zo werkt methyleenblauw als katalysator voor de reactie.

Bekijk de ervaring in de video: