Ziel des Versuchs: In diesem Versuch soll mittels einer Redox-Titration die Menge des Zuckers in Apfelsaft bestimmt werden
| Thema: Titrationen (Alltagschemikalien) | Tags: Redox, Titration, Zucker, Apfelsaft | Klassenstufen: 9-10 | Versuchsart: SV |
Materialien
Magnetrührer mit Heizplatte; 50 mL Bürette; Becherglas (250 mL); 2 Bechergläser (50 mL);
Chemikalien
Kaliumnatriumtartrat, Kupfer(II)-sulfat, Schwefelsäure (10%ig), Kaliumiodid (10%ig), Natriumthiosulfat
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Kaliumnatriumtartrat-4-H2O | -- | -- | |
| Schwefelsäure 10% | H319-H315 | P280-P302+P352-P305+P351+P338 |  |
| Kaliumiodid | H302-H315-H319 | P305+P351+P338 | |
| Natriumthiosulfat-5-H2O | -- | -- |
Durchführung
Zu wenigen Millilitern des Saftes (ca. 5 mL) in dem 250 mL Becherglas werden 10 mL Fehling I und 5 mL Fehling II hinzugegeben und die Lösung unter Rühren für ca. 2 Minuten erhitzt. Nach Abkühlen in Wasser werden zu der Lösung ca. 10 mL der Schwefelsäure und 10 mL der Kalium-Iodid-Lösung hinzugegeben. Danach wird die resultierende weißliche Lösung mit 0,1 molarer Natriumthiosulfatlösung bis zur Entfärbung titriert.
Beobachtung
Die blaue Fehling I-Lösung wird bei der Zugabe der Fehling II-Lösung dunkel blau und beim Erhitzen mit dem Apfelsaft orange. Bei Zugabe der anderen zwei Lösungen wird die Lösung weißlich trüb und beim Titrieren klar-braun. Wird weiter titriert, wird die Lösung wieder weißlich trüb.
Deutung
Der Zucker wird durch das Kupfer gemäß der Fehling-Probe zu R-COOH oxidiert, während das Kupfer bei dem Prozess zu Kupfer(I)-Oxid (orange) reduziert wird.
2 Cu2+ + R-CHO + 5 OH- → Cu2O ↓ + R-COO- + 3 H2O
Bei der Zugabe des Iodids reagiert dieses mit den noch vorhandenen Kupfer(II)-Ionen zunächst zu CuCI2, welches aber sofort zu CuI und I2 zerfällt.
Cu2+ + 2 I- → CuI2
2 CuI2 → 2 CuI ↓ + I2
Elementares Iod kann mit Natriumthiosulfat zu Iodidionen reduziert und damit über das Auflösen der charakteristischen violetten Farbe nachgewiesen werden.
I2 (aq) + SO32-(aq) → 2 I-(aq) + S4O62-(aq)
Entsorgung
Die Lösung wird über den Behälter für Schwermetalle entsorgt.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Dieser Versuch ist muss mit Bedacht ausgewertet und erklärt werden, da die einzelnen Prozesse, die zu der Gesamtreaktion beitragen, teilweise bereits einzeln für die SuS unübersichtlich sein können und die Erklärung damit viel Zeit kosten kann. Vor allem die korrekte Deutung der Fehlingprobe sollte vorher im Unterricht thematisiert werden. Dieser Versuch eignet sich gut für den Übergang zu bzw. innerhalb einer Einheit über Zucker bzw. organische Chemie.
Literatur
Gordon, C., Ansari, S. (2012). Mettler Toledo – Leitfaden zur Bestimmung des Zuckergehalts. www.mt.com, zuletzt aufgerufen am 18.08.2014
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