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Supermarktprodukte:
| Nudeln
| | Reis (Spitzenlangkornreis) | |
Chemikalien:
| Lugol-Lösung: 1.3 g Iod und 2 g Kalimiodid in 100 mL Wasser gelöst | | |
Glaswaren:
| 2 Reagierkelche, graduiert, 250 mL
| | 2 Schnappdeckelgläser 10 mL | |
Gefahren und Sicherheitsmaßnahmen:
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Iod: Hautkontakt führt zu Pigmentverlust. Nach Verschlucken treten Metallgeschmack, blutige Durchfälle, Fieber und Kollaps auf. Das Einatmen von Ioddämpfen verätzt die Atemwege. Chronische Aufnahme verursacht Hautveränderungen.
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 | Lugol-Lösung ist gesundheitsschädigend beim Verschlucken und bei Haurkontakt. |
Schutzbrille und Schutzhandschuhe sind zu tragen. Gute Raumdurchlüftung erforderlich. Lugol-Lösung sollte im Abzug bereitet werden!
Versuchsdurchführung:
Man zerkleinert das zu untersuchende Material (2.5 g Nudeln bzw. Reis) in einer Reibschale, übergießt es mit je 200 mL Wasser, erhitzt kurz zum Sieden und kühlt auf Zimmertemperatur ab. Die abgekühlte und abfiltrierten Proben werden auf 200 mL mit dest. Wasser aufgefüllt.
Reagierkelch
1
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0.2 mL 'Nudellösung'
200 mL H2O
| 1 mL Lugolsche Lösung
| Reagierkelch
2
| 6 mL 'Reislösung'
200 mL H2O
| 1 mL Lugolsche Lösung / H2O (1:1) |
Versuchsergebnis:
In der Nudelprobe enstehen blaue Schlieren, die Reisprobe wird gelbbraun gefärbt.
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 Videoclip (Download RealPlayer .rm-Datei)
Deutung des Versuchsergebnisses:
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Amylose Helix |
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Stärke setzt sich aus zwei Komponenten zusammen: Amylose (20-30 %) und Amylopektin (70-80 %). Ostasiatische Reissorten bestehen z.T. zu 100 % aus Amylopektin.
Das Polysaccharid Amylose besteht aus etwa 300 bis 600 D-Glucose-Monomeren die a -1,4 -glykosidisch miteinander verbunden sind. Amylose hat eine unverzweigte spiralig gewundene Struktur (etwa 6 Glucosemoleküle pro Windung). Amylopektin besitzt neben
a -1,4 -glykosidisch Bindungen auch a -1,6 -glykosidische Bindungen durch die Glucoseeinheiten miteinander verküpft werden. Etwa alle 12 bis Monomere erfolgt eine a -1,6 -glykosidische Verknüpfung, wodurch eine baumartige Verzweigung entsteht. Amylopektin weist etwa 1.200–6.200 D-Glucose-Monomere auf.
Struktur der Amylose und des Amylopektins
Lugolsche Lösung enthält Polyiodidionen. Iod ist in Wasser bei Gegenwart von Iodid unter Bildung von Triiodid- und Pentaiodid-Ionen gelost:
I2 + I - ® [ I3 ] -
I2 + [ I3 ] - ® [ I5 ] -
Wird Stärke mit Lugolscher Lösung versetzt tritt eine intensive Blaufärbung ein.
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Iod-Amylose-Komplex
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| · Amylose reagiert mit Lugolscher Lösung unter Bildung eines tiefblauen Komplexes. Die primäre Substrukturen [ I3 ] - und [ I5 ] - werden im hydrophoben Hohlraum der Amylosehelix linear angeordnet und bilden entlang der Amylosekette mit Iodmolekülen längerkettige Polyiodid-Strukturen wie [ I9 ] - und [ I15 ] -. Die hydrophobe innere Oberfläche der Amylosehelix weist eine Spirale von Wassermolekülen auf. Die intensive Blaufärbung ist auf Elektronen-Donor-Akzeptor-Wechselwirkungen zwischen dem Wasserfilm und den Polyiodiden zurückzuführen.
In der Hitze wird der Komplex zerstört. Bei Abkühlung wird er wieder gebildet.
· Das verzweigte Amylopektin reagiert mit Lugolscher Lösung unter Bildung eines rotbraunen bis violetten Komplexes. Es hat den Anschein, dass im Iod-Amylopektin-Komplex ein annähernd lineares [ I4 ] -- Ion im Hohlraum einer "amyloseähnlichen" Helix für die Farbänderung verantwortlich zeichnet.
· Der Iod-Stärke-Komplex kann als Indikator bei Redoxtitrationen, in denen Iod involviert ist, Verwendung finden. |
Bildnachweis:
Microsoft PowerPoint - Carbohydrates_lecture 2006
Starch - Iodine
Liste der Experimente
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