化学実験22

ブドウ糖の還元性

―銀鏡反応とフェーリング反応―

2001.1.22.

 糖類の一種であるブドウ糖には還元性があります。このことは銀鏡反応(アンモニア性硝酸銀から銀を析出させる)や、フェーリング反応(フェーリング液から酸化銅(T)を生成させる)で確認することができます。

準備:シャーレ、試験管、ガスバーナー、マッチ、ブドウ糖、0.5mol/lNaOH水溶液、アンモニア性硝酸銀水溶液、フェーリング液(A,B)

やり方:

・まず、1.5%ブドウ糖水溶液を作ってから実験します。

銀鏡反応

  1. シャーレを中性洗剤でよく洗い、最後に純水で洗浄する。
  2. このシャーレに0.5mol/lNaOH水溶液1ml、ブドウ糖水溶液1mlをいれる。
  3. シャーレを前後左右にゆっくり傾けて混合する。
  4. アンモニア性硝酸銀水溶液1mlをシャーレに入れ、同様に混合しつづける。
  5.   ※これらの薬品に手や衣服がつかないように十分気をつけること。もしつくと茶〜黒色に変化し、2週間はとれません(x_x;)

  6. しばらくすると液が黒くなるがさらにつづける。(気温20℃で約1〜2分)

(6)反応が完了したら流水で洗う。この時、内面に手をふれないこと。

【結果】

 

 

 

フェーリング反応

  1. フェーリング液AとBをそれぞれ2mlずつ試験管に入れ混合する。
  2. この試験管にブドウ糖水溶液2mlを入れる。
  3. バーナーに点火する。青く弱い炎にする。
  4. 試験管を手で持ち、穏やかに加熱する。

【結果】

 

 

 

(解説)「還元」とはもともと、金属の化合物から単体の金属を取り出すときに用いられた言葉です。一見何の変哲もない化合物から、ピカピカした金属ができてくるのはとても興味深いものです。

 現在の「還元」の解釈は、「原子・イオンが電子をもらうこと」で説明されています。銀鏡反応では硝酸銀AgNO3の銀イオンAgがブドウ糖から電子をもらって銀原子Agになります。

 Ag:原子番号47    Ag            Ag

陽子

47

47


電子

46

47

                  ↑

                ブドウ糖

フェーリング反応については、銅イオンの価数が変化しています。フェーリング液中では硫酸銅(U) CuSO4で2価の銅イオンCu2+の化合物ですが、反応によってできた沈殿は酸化銅(T)Cu2Oで、これは1価の銅イオンCuの化合物です。もちろんこれもブドウ糖から電子をもらった結果です。

 Cu:原子番号29    Cu2+           Cu

陽子

29

29


電子

27

28

                  ↑

                ブドウ糖

 対するブドウ糖の方は、電子を失ってしまいます。実はこのことを酸化といいます。酸化と還元は同時に行われ、これは電子の移動によって引き起こされることなのです。

 ではなぜブドウ糖は還元性を示すのでしょうか。これはなかなか説明が難しいのですが、ブドウ糖の構造にその原因があります。ブドウ糖は下図のように常に構造を変化させ続けていますが、図(b)の「アルデヒド基」という部分がこの反応によって電子を失う(酸化される)ことによって還元性を示すのです。

 

 

 

 

 

(感想)

 

 

 

2年  組  番 氏名               。