آبی سرسخت

گلوکز یک ترکیب شیمیایی است که بیشترین توزیع را در جهان موجودات زنده دارد. تخمین زده می شود که گیاهان سالانه حدود 100 میلیارد تن از آن را از طریق فتوسنتز تولید می کنند!

مولکول های گلوکز نیز بخشی از ترکیبات متعددی مانند ساکارز، نشاسته، سلولز هستند. گلوکز در محلول آبی به شکل حلقوی (دو ایزومر متفاوت از نظر پیکربندی) با مخلوط کوچکی از شکل زنجیره است. هر دو شکل حلقه از طریق یک شکل زنجیره ای تبدیل می شوند - این پدیده نامیده می شود جهش (از لات Mutare = تغییر).

در حالت تعادل، محتوای تمام اشکال مولکول گلوکز به شرح زیر است (برای وضوح، اتم های کربن با تعداد متناظر اتم هیدروژن در محل اتصال پیوندها حذف می شوند):

محتوای کم شکل زنجیره ای باعث واکنش های گلوکز مشخص می شود (پس از مصرف، از اشکال حلقه ای بازیابی می شود)، به عنوان مثال، آزمایش های ترومر و تولن. اما اینها تنها واکنش های رنگارنگی نیستند که این ترکیب را شامل می شود.

در آزمایش ما از گلوکز، هیدروکسید سدیم، NaOH و رنگ متیلن بلو استفاده خواهیم کرد (عکس 1، از جمله موارد دیگر، به عنوان یک آماده سازی برای آکواریوم استفاده می شود. مقداری محلول NaOH اضافه کنید (عکس 2) با همان غلظت و چند قطره رنگ (عکس 3). محتویات فلاسک آبی می شود (عکس 4، اما به سرعت ناپدید می شود (عکس 5 و 6). پس از تکان دادن، محلول دوباره آبی می شود (عکس 7 و 8) و بعد از مدتی دوباره تغییر رنگ می دهد. این روند را می توان چندین بار تکرار کرد.

در طول آزمایش اتفاق می افتد اکسیداسیون گلوکز به اسید گلوکونیک (گروه آلدئیدی از شکل زنجیره ای -CHO به یک گروه کربوکسیل -COOH تبدیل می شود)، به طور دقیق تر، به نمک سدیم این اسید که در یک محیط واکنش قوی قلیایی تشکیل می شود. اکسیداسیون گلوکز توسط متیلن بلو القا می شود که شکل اکسید شده آن از شکل احیا شده اکسید می شود (leukoprinciples, gr. سرطان خون = سفید)، در رنگ متفاوت است:

روند فعلی را می توان به صورت زیر نشان داد:

گلوکز + شکل اکسید شده رنگ ® گلوکونیک اسید + شکل احیا شده رنگ

واکنش فوق مسئول ناپدید شدن رنگ آبی محلول است. پس از تکان دادن محتویات فلاسک، اکسیژن محلول در آب در هوا، شکل کاهش یافته رنگ را اکسید می کند و در نتیجه رنگ آبی دوباره ظاهر می شود. این روند تا زمانی که گلوکز تمام شود تکرار می شود. بنابراین، متیلن بلو به عنوان یک کاتالیزور برای واکنش عمل می کند.

این تجربه را در ویدیو تماشا کنید: