為什麼用新制氫氧化銅懸濁液檢測醛基要加熱至沸騰,而用斐林試劑檢測葡萄糖只需要水浴加熱?

時間 2021-06-09 18:01:25

1樓:Studio TBsoft

中學化學實驗中的「新制氫氧化銅懸濁液」實際上是在2ml 10%NaOH(最多可用到5ml—10ml)溶液中加幾滴2% CuSO4溶液,並搖振,NaOH用量是大大過量的,液體中根本剩不下多少氫氧化銅,氫氧化銅微顯兩性,大部分氫氧化銅都與過量NaOH反應生成了四羥基合銅(II)酸鈉Na2[Cu(OH)4]:

離子是一種以氫氧根離子OH-為配位體的銅絡離子,與斐林試劑中酒石酸根離子絡合二價銅離子生成的銅絡離子本質相似,真正被醛或者還原糖還原的,實際主要是這些銅絡離子,也就是說,醛基還原「新制氫氧化銅」實際主要是還原 離子。

仔細觀察中學化學實驗中製得的「新制氫氧化銅懸濁液」,可以看到溶液是藍色的,即 離子的顏色,根本看不到多少沉澱物。用這種含有 離子的「新制氫氧化銅懸濁液」檢驗醛基或者還原糖,與斐林試劑一樣不需要加熱到沸騰,水浴加熱即可,只是反應可能慢一些,中學化學實驗中加熱到沸騰主要是為了加快反應速率,節省實驗時間(因為這是乙個課堂演示實驗)。

無論是中學化學實驗中的「新制氫氧化銅懸濁液」、斐林試劑或者班乃德試劑(班氏試劑,也譯做本尼迪克試劑,可用於檢驗尿糖),二價銅離子實際都是被絡合的,配位體在「新制氫氧化銅懸濁液」中是氫氧根離子,斐林試劑中是酒石酸根離子,班氏試劑中主要是檸檬酸根離子。其它配位體與二價銅離子形成的絡離子,只要在鹼性溶液中穩定,有可能同樣可檢驗醛基或者還原糖,下面介紹乙個筆者多次驗證通過的簡單實驗:

稱取約10g無水碳酸鈉溶於約50ml水,天冷可微熱使得碳酸鈉全部溶解(實際上只要充分攪拌,不加熱也基本可以,因為無水碳酸鈉溶於水本來就是放熱的),配製成接近飽和的碳酸鈉溶液。用大試管注入約20ml上述碳酸鈉濃溶液,滴入3—4滴2%左右CuSO4溶液,立即可見藍綠色鹼式碳酸銅沉澱析出,用力搖振大試管,鹼式碳酸銅沉澱在碳酸鈉濃溶液中溶解,溶液變成較深的亮藍色,原因是高濃度碳酸根離子也能絡合二價銅離子,生成絡離子,有文獻報告這種絡離子是亮藍色的二碳酸根合銅(II)離子 ,反應可寫作:

取上述亮藍色溶液5ml—10ml注入小試管,加入少量葡萄糖溶液或者固體葡萄糖,搖振後,置於70攝氏度以上的熱水浴中加熱,溶液很快發生藍—綠—黃的顏色變化,黃色一般認為是氫氧化亞銅CuOH,綠色則是藍色與黃色的混合色,隨後變成黃色渾濁,放置一段時間後,最後析出磚紅色沉澱,即Cu2O。

2樓:k8algev9

其實都可以。但是直接加熱應該反應速率會更快(所以化學書可能為了現象明顯+便於觀察選擇了直接加熱)。至於生物書為何要水浴加熱,可能的原因是生物材料直接加熱容易出現焦糊等現象,不利於觀察。

3樓:Antioque

對此沒有研究,最近也比較忙,就拋磚引玉一下,給出兩個猜測,題主可以自己研究。

斐林試劑的主要活性物應該是個酒石酸根的絡合物,和新制氫氧化銅相比可能存在活性上的差異。

實際上高中時期有時候提到斐林試劑時也是指乙個沒加絡合劑的鹼性銅溶液,那麼可能這個反應對於溫度條件並沒有很嚴格的要求,給出的條件不同可能只是教材編者希望學生可以觀察到更明顯的現象。

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