Die Zusammensetzung von Saccharose - Identifikation der Monosaccharide

Die Zusammensetzung von Saccharose - Identifikation der Monosaccharide​ - ein Chemie Referat

Dieses Referat hat Felix geschrieben. Felix ging in die 12. Klasse. Für dieses Chemie Referat hat wurde die Note 15 vergeben.
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Dies ist der zweite von 3 Versuchen, um herauszufinden aus was die Saccharose zusammengesetzt ist. Aus der spezifischen Drehung der Monosaccharide und der Saccharose soll auf die Zusammensetzung geschlossen werden. Es ist zu empfehlen auch die anderen bei

Vorsicht: Dies ist die zweite von 3 Versuchsreihen, um die Zusammensetzung von Saccharose herauszufinden. Um einen Zusammenhang zu haben, lade dir bitte die beiden anderen Versuche herunter. So hast du dann ein vollständiges und ausführliches Protokoll über die Zusammensetzung von Saccharose. Die anderen beiden Versuche sind:
Enthält Saccharose eine Ketose? und
Fehlingsche Probe mit Saccharose!!!

Versuchsprotokoll:
Zusammensetzung von Saccharose

Thema:
Identifikation der Monosaccharide

Aufgabenstellung:
Aus der spezifischen Drehung der Monosaccharide der Saccharose soll auf die Zusammensetzung geschlossen werden. Hängt die Drehung des Disaccharids direkt von der Drehung der Monosaccharide ab?

Benötigte Geräte und Chemikalien:
Saccharose-Lösung mit ß=200g/l, Polarimeter, Messzylinder, Proberohr, konz. Salzsäure, Gasbrenner

Versuchsbeschreibung:
Wir messen zuächst die spezifische Drehung αsp von Saccharose. Dann hydrolisieren (spalten durch Wasseraddition) wir das Disaccharid und messen die optische Drehung αsp des entstandenen Monosaccharid-Gemisches. Durch Vergleich mit den unteren Tabellenwerten versuchen wir die im Diesaccharid enthaltenen Monosaccharide zu identifizieren.
Die Konzentration der ausstehenden Saccharose-Lösung ist ß=200g/l. Miss mit dem Polarimeter, wie stark diese Lösung die Ebene des polarisierten Lichtes dreht und berechne die spezifische Drehung.
Die Lösung wird dann mit etwa 1ml konz. Salzsäure versetzt und 5 min. zum Sieden erhitzt. Nach dem Abkühlen wird wieder wie zuvor der Drehwinkel gemessen.

Vergleiche mit diesen Tabellenwerten:
αsp (D-Glucose) +52°
αsp (D-Fructose) -92°
αsp (D-Mannose) +24°
αsp (D-Galaktose) – 4°

Messergebnisse:
α (Saccharose) = +8° bei l=6cm und ß=200g/l
α (Monosaccharid-Gemisch) = -2° bei ß=100g/l (des einen Monosaccharids) + ß=100g/l (des anderen Monosaccharids)

Erklärung:
Der Drehwinkel α der Saccharose ist direkt proportional der Massenkonzentration ß der optisch aktiven Substanz und der Länge l des Proberohres und wird mit folgender Formel berechnet: α = αsp • ß • l

Wir haben gemessen: α = +8°

ß = 200g/l → 0,2g/ml

l = 6cm → 0,6dm
αsp = ?
Nun kann man das αsp von Saccharose ganz einfach berechnen:
αsp = α : (ß • l) = 8° : (0,2g/ml • o,6dm) = +66,6°
(Literaturwert beträgt: +66°• ml • g–1 • dm–1 )

Durch den Versuch „Enthält Saccharose eine Ketose?“ weiss man nun, dass die Saccharose mindestens eine Ketohexose enthält. Durch das Spalten des Dissacharids liegen nun auch hier die beiden Monosacchride vor, dessen Gemisch einen Drehwinkel α = -2° aufweist. In diesem Versuch sind nun vier verschiedene Zucker vorgegeben, aus denen die Saccharose bestehen könnte. Drei davon, nämlich die D-Glucose, die D-Mannose und die D-Galaktose sind Aldohexosen. Nur die D-Fructose ist eine Ketohexose. Da man durch den Versuch „Enthält Saccharose eine Ketose?“ beweisen konnte, dass in der Saccharose mindestens eine Ketohexose vorhanden ist, kann man nun davon ausgehen, dass mindestens eines der Monosaccharide die D-Fructose ist. Dadurch kann man jetzt den αsp des anderen Zuckers berechnen:
α (Monosaccharid-Gemisch) = α (Fructose) + α (unbekannter Zucker)
-2° = -92° • 0,6dm • 0,1g/ml + αsp (unbekannter Zucker) • 0,6dm • 0,1g/ml
-2° = (0,6dm • 0,1g/ml) • [-92° + αsp (unbekannter Zucker)]
-2° = 0,06 [dm • g/ml] • [-92° + αsp (unbekannter Zucker)]
-2° : 0,06 [dm • g/ml] = -92° + αsp (unbekannter Zucker)
αsp (unbekannter Zucker) = -[2° : 0,06 [dm • g/ml]] + 92° = 58,6°

Durch den Vergleich der Tabellenwerte der gegebenen Zucker kann man sagen, dass das errechnete αsp (unbekannter Zucker) am nähersten dem der D-Glucose (+52°) entspricht. So kann man davon ausgehen, dass die Saccharose aus der
D-Fructose und der D-Glucose besteht.

Man kann allerdings nicht sagen, dass die Drehung des Disaccharids direkt von der Drehung der Monosaccharide, aus denen das Disaccharid besteht, abhängt., weil
• der Drehwinkel der Saccharose α = +8° nichts mit dem Drehwinkel des Monosaccharid-Gemisches α = -2°, aber auch der Eizelsaccharide α = -5,52° (Fructose → -92° • 0,6dm • 0,1g/ml) und α = 3,12° (Glucose → +52° • 0,6dm • 0,1g/ml) gemeinsam hat. Die Drehwinkel der Einzelsaccharide hängen höchstens von dem Drehwinkel ihres eigenen Gemisches ab:
-5,52° + 3,12° = -2,4° ≈ -2°
• Dasselbe gilt auch für das αsp der drei Zucker:
Saccharose → +66°
Glucose → +52°
Fructose → -92°
αsp des Gemisches aus Glucose und Fructose -20° ([+52°-92°] : 2 = -20°) hat
also nichts mit αsp = +66° der Saccharose zu tun.

Fehlerquellen:
Bei diesem Versuch ist es nicht einfach eine Drehwinkel am Polarmeter genau abzulesen. So können die berechneten Werte oft etwas oder manchmal sogar sehr von den Literaturwerten abweichen.

Der Autor hat leider keine Quellen genannt.

Direktor Schulnote.de

Felix

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Chemie
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