Концентрированная серная кислота — сильный водоотнимающий агент. Она способна не просто поглощать воду и ее пары, но и отнимать у веществ т.н. конституционную воду, которая «содержится» в них в виде изолированных групп -Н и -ОН. Например, при нагревании этилового спирта с серной кислотой в мягких условиях образуется диэтиловый эфир:
При более высокой температуре образуется этилен:
Углеводы серная кислота способна обугливать уже при комнатной температуре — на этом основан красивый опыт «Серная кислота обугливает сахар». Приведем описание из практикума Рипан Р. Четяну И. Руководство к практическим работам по неорганической химии (1965) [ссылка]
При смешивании стеклянной палочкой 30 г сахарного песку, слегка смоченного водой, с 30 мл концентрированной серной кислоты бурно протекает реакция обугливания сахара. Опыт проводят в химическом стакане емкостью 250-300 мл, помещенном в сосуд с песком или водой.
Дегидратация глюкозы и сахарозы в этом случае протекает по уравнению
Благодаря выделяющимся при реакции парам воды обугливающаяся масса вспучивается наподобие черной пены.
В стакан на 300 мл я поместил 30 г сахара, который предварительно растер в ступке (до состояния сахарной пудры). Предварительно увлажнять сахар не стал. В цилиндр налил 30 мл серной кислоты (согласно приведенному выше описанию) и начал добавлять кислоту в стакан с сахаром, перемешивая содержимое стеклянной палочкой. Однако когда я добавил 20 мл кислоты, масса стала достаточно жидкой на вид, и я решил, что кислоты хватит.
Содержимое стакана стало сначала желтым, затем бурым и, наконец, черным. Примерно через две минуты началась бурная реакция. Масса стала вспучиваться и подниматься вверх. Активно выделялся белый пар. Запахло аэрозолем серной кислоты, сернистым газом и, как утверждает мой коллега, муравьиной кислотой. Параллельно с дегидратацией (обезвоживанием) сахара происходит окисление угля и сахара — этим и объясняется образование сернистого газа (и, возможно, муравьиной кислоты).
Несмотря на бурную реакцию, черная масса так и не достигла краев стакана — сахара явно было мало.
Во втором эксперименте я взял 60 г растертого сахара (водой не смачивал) и 30 мл серной кислоты. В этот раз до начала бурной реакции прошло примерно две с половиной минуты. Черная масса вышла за пределы стакана, хотя под конец она росла довольно медленно. После прекращения реакции обугленную массу удалось в целости вынуть из стакана.
Третий эксперимент провел не в стакане, а в мерном цилиндре на 100 мл. Взял 50 г растертого сахара и 25 мл концентрированной серной кислоты. Опыт прошел аналогично, но менее эффектно. Разница заключалась в том, что когда черная масса достигла верха цилиндра, она оставалась еще жидкой и частично стекла вниз.
Обугливание сахара концентрированной серной кислотой |
Обугливание сахара концентрированной серной кислотой |
Обугливание сахара концентрированной серной кислотой |
Возможно, для ускорения начала реакции сахарный песок все-таки целесообразно увлажнить водой (при контакте воды с серной кислотой произойдет разогрев, что ускорит обугливание сахара), но добавить в смесь воду у меня рука не поднялась. Уже после опытов в другой книге — О.І. Астахов Цікаві роботи з хімії (Занимательные работы по химии) [ссылка] я увидел описание, в котором рекомендуют брать количества веществ, близкие к тем, что я использовал (и опять же сахар рекомендуют увлажнять): Капризное обугливание сахара Его образование объясняется дегидратацией сахара серной кислотой Кроме того, происходит восстановление концентрированной серной кислоты углем: Если у вас нет концентрированной серной кислоты, для этого опыта вполне подойдет упаренный электролит для свинцовых аккумуляторов. Он представляет собой разбавленный раствор серной кислоты. Электролит упаривают до прекращения активного кипения и начала образования густых белых паров. Делать эту процедуру можно под хорошей тягой или на улице, но, ни в коем случае не в жилой квартире. Аэрозоль серной кислоты вдыхать недопустимо. Кстати, в свое время я пробовал добавлять к сахару еще горячую серную кислоту (которая не успела остыть после упаривания) — реакция начиналась быстро, без зазора в несколько минут, но работая с горячей кислотой нужно быть крайне осторожным. Попутно отмечу, что если вам на одежду или обувь попадет разбавленная серная кислота (например, тот же электролит), в большинстве случаев дырки сразу не будет, но со временем часть воды испарится и на вашей одежде (обуви) начнут расти дырки — все больших размеров. Я в таких случаях смачивал место попадания кислоты ваткой с аммиаком — это останавливало рост дырок (или даже предотвращало их образование), но аммиак может оказаться далеко не безразличным к некоторым красителям, которыми окрашивают ткани. |
Обугливание сахара концентрированной серной кислотой При перемешивании стеклянной палочкой 30 г сахарного песка, слегка смоченного водой, с 30 мл концентрированной серной кислоты бурно протекает реакция обугливания сахара. Опыт проводят в химическом стакане емкостью 250—300 мл, помещенном в сосуд с песком или водой. Дегидратация глюкозы и сахарозы в этом случае протекает по уравнению: Благодаря выделяющимся при реакции парам воды обугливающаяся масса вспучивается наподобие черной пены. Если у вас нет концентрированной серной кислоты, ее можно получить осторожным упариванием разбавленой кислоты при хорошей тяге (не делайте это в квартире!). Для этой цели разведенную серную кислоту (электролит для свинцовых аккумуляторов) нагревают на песочной бане до появления белых паров. При этом кислота преобретает темную окраску в результате обугливания примесей органических веществ. Нашему опыту это практически не мешает. В процессе нагревания кипение жидкости не желательно, поскольку в этом случае возможно разбрызгивание. Помните, что вдыхание паров и аэрозоля H2SO4 опасно для здоровья. Содержание
Видео:Галилео. Эксперимент. Обугливание сахараСкачать  Как из сахара получить чистый углерод?
Оказывается углерод рядом с нами Видео:Получение угольной пены - Реакция сахара и серной кислоты!Скачать  ИнструкцияЧто вам понадобится:
1 шаг
Берём ноги в руки и бежим покупать концентрат серной кислоты. Купили? читаем дальше 2 шаг
В колбу (СТЕКЛЯННУЮ) сыплем сахар добавляем воду так чтобы она покрывала сахар и на 2-4 см выступала 3 шаг
Теперь самое опасное. Аккуратно наливаем концентрат в колбу после чего спустя несколько секунд мы увидим что-то како образное.Это и есть углерод причём чистый. Видео:Калиевая селитра + уголь.Скачать  Советы и предупреждения:
Видео:ПОРОХ для пиротехники за 5 минут! легче нету!Скачать  Обсуждение
Как чистый углерод может пригодиться?
Инструкция прикольная, НО не вижу практичности (
парень я тебе плюс поставил теперь ты мне ставь плюс
нужен балл срочно плиз
кстати не плохая инструкция
А что конкретно можно сделать с чистым углеводом? =)
Как что?! Положить на полочку и хвастаться всем друзьям: “А у меня есть чистый углерод!”
Если честно не вижу смысла надо сразу объяснить куда применить
Что, что взрывчатку из этого делают, далбаши блин вы. Ха ха ха ха
А где сахар в списке необходимого?
всех плюсанул!)) хорошая инструкция чувак)!)!)!)
Прикольно надо попробовать =)
сахар испортили))), с него больше было пользы))
Ну это школа, мы такие реакции на уроках проводили)), а вот если у вас 20 миллилитров осталось серной кислот(концентрированной), вылейте их в воду и она нагреется! Вах!
А если еще найти дешевый способ получения водорода, и дешевый платиновый катализатор, можно получить метан, этан и т.д.
могу написать как получить водород но насчёт дешевого платинового катализатора незнаю
Объясните мне, где найти концентрированную серную кислоту?))
to Shor
Поздравляю с первой удачной инструкцией !
не вижу смысла в этой инструкции и практического применения она не имеет, да и вместо концентрированной кислоты можно взять обычный электролит для автомобильного аккумулятора, та же кислота но разбавлена.
и углерод нечистый получается а с примесями кислоты, чтоб он стал более менее чистым его ещё раз 20 промыть дистиллированной водой надо будет)))
Человек сам себе создает и проблемы, и удовольствия, а потом зачем-то
+ автору. и меня пожалуйста)
+ от меня!автор написал как получить углерод. А какая польза это уже не по теме))))
да блин… тупо сюжет из галилео переложенный на текст. Только там интересней рассказали! Видео:Как получить этиловый спирт?Скачать  УглеводыТеория по теме Углеводы. Краткие конспект по углеводам. Классификация углеводов, химические свойства углеводов, способы получения углеводов. Свойства и получение моносахаридов (глюкоза, фруктоза), олигосахаридов (сахароза и др.), полисахаридов.
Исключение составляет дезоксирибоза, которая имеют формулу С5Н10O4 (на один атом кислорода меньше, чем рибоза). Видео:ГЛИЦЕРИН +МАРГАНЦОВКА И СЕЛИТРАСкачать  Классификация углеводовВидео:Взаимодействие сахара с концентрированной серной кислотойСкачать  По числу структурных звеньев
Некоторые важнейшие углеводы:
Видео:Эксперимент сахар и калиевая селитраСкачать  По числу атомов углерода в молекуле
Видео:Опыты по химии. Обугливание сахара концентрированной серной кислотойСкачать  По размеру кольца в циклической форме молекулы
Видео:Делаю огромное чудовище из сахара и содыСкачать  Химические свойства, общие для всех углеводовВидео:Из чего на самом деле делают сахар? ШОК!Скачать  1. ГорениеВсе углеводы горят до углекислого газа и воды.
Видео:Почему запретили марганцовку?Скачать  2. Взаимодействие с концентрированной серной кислотойКонцентрированная серная кислота отнимает воду от углеводов, при этом образуется углерод С («обугливание») и вода.
Видео:Получение калиевой (калийной) селитры (нитрат калия KNO3). Лайфхак для пиротехников.Скачать  Моносахариды
Моносахариды являются структурными звеньями олигосахаридов и полисахаридов. Важнейшие моносахариды
Видео:Получение этилового спирта по наукеСкачать  ГлюкозаГлюкоза – это альдегидоспирт (альдоза). Она содержит шесть атомов углерода, одну альдегидную и пять гидроксогрупп.
Глюкоза существует в растворах не только в виде линейной, но и циклических формах (альфа и бета), которые являются пиранозными (содержат шесть звеньев):
Видео:Теперь скуплю всю стружку! Это ЗОЛОТО, а не мусор!Скачать  Химические свойства глюкозыВодный раствор глюкозыВ водном растворе глюкозы существует динамическое равновесие между двумя циклическими формами — α и β и линейной формой:
Качественная реакция на многоатомные спирты: реакция со свежеосажденным гидроксидом меди (II)При взаимодействии свежеосажденного гидроксида меди (II) с глюкозой (и другими моносахаридами происходит растворение гидроксида с образованием комплекса синего цвета. Реакции на карбонильную группу — CH=OГлюкоза проявляет свойства, характерные для альдегидов.
Спиртовое брожение. При спиртовом брожении глюкозы образуются спирт и углекислый газ: Молочнокислое брожение. При молочнокислом брожении глюкозы образуется молочная кислота:
Маслянокислое брожение. При маслянокислом брожении глюкозы образуется масляная кислота (внезапно):
Глюкоза способна образовывать простые и сложные эфиры. Наиболее легко происходит замещение полуацетального (гликозидного) гидроксила. Например, α-D-глюкоза взаимодействует с метанолом. При этом образуется монометиловый эфир глюкозы (α-O-метил-D-глюкозид):
В более жестких условиях (например, с CH3-I) возможно алкилирование и по другим оставшимся гидроксильным группам. Моносахариды способны образовывать сложные эфиры как с минеральными, так и с карбоновыми кислотами.
Видео:МарганцовкаСкачать  Получение глюкозыГидролиз крахмалаВ присутствии кислот крахмал гидролизуется: Синтез из формальдегидаРеакция была впервые изучена А.М. Бутлеровым. Синтез проходит в присутствии гидроксида кальция: ФотосинтезВ растениях углеводы образуются в результате реакции фотосинтеза из CO2 и Н2О: Видео:ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ПО ХИМИИ: Химическое Количество Вещества, Моль, Молярная Масса и Молярный ОбъемСкачать  Фруктоза
Она содержит шесть атомов углерода, одну кетоновую группу и пять гидроксогрупп.
Фруктоза – кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, более сладкое, чем глюкоза. В свободном виде содержится в мёде и фруктах. Химические свойства фруктозы связаны с наличием кетонной и пяти гидроксильных групп. При гидрировании фруктозы также получается сорбит. Видео:Порох на каменном угле.Скачать  Дисахариды
Видео:Термит. Термитные составы. Металлотермия. 25+ реакций термитных (и не очень) смесей.Скачать  Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар) С12Н22О11Молекула сахарозы состоит из остатков α-глюкозы и β-фруктозы, соединенных друг с другом:
В молекуле сахарозы гликозидный атом углерода глюкозы связан из-за образования кислородного мостика с фруктозой, поэтому сахароза не образует открытую (альдегидную) форму.
Сахароза подвергается гидролизу подкисленной водой. При этом образуются глюкоза и фруктоза: Видео:Галилео 🛢 Как из дерева получают древесный уголь?Скачать  Мальтоза С12Н22О11Это дисахарид, состоящий из двух остатков α-глюкозы, она является промежуточным веществом при гидролизе крахмала.
При гидролизе мальтозы образуется глюкоза. Полисахариды
Основные представители — крахмал и целлюлоза — построены из остатков одного моносахарида — глюкозы. Крахмал и целлюлоза имеют одинаковую молекулярную формулу: (C6H10O5)n, но совершенно различные свойства. Это объясняется особенностями их пространственного строения. Крахмал состоит из остатков α-глюкозы, а целлюлоза – из β-глюкозы, которые являются пространственными изомерами и отличаются лишь положением одной гидроксильной группы:
КрахмалКрахмалом называется полисахарид, построенный из остатков циклической α-глюкозы.
В его состав входят:
Цепь амилозы включает 200 — 1000 остатков α-глюкозы (средняя молекулярная масса 160 000) и имеет неразветвленное строение. Амилопектин имеет разветвленное строение и гораздо большую молекулярную массу, чем амилоза. Свойства крахмала
ЦеллюлозаЦеллюлоза (клетчатка) – наиболее распространенный растительный полисахарид. Цепи целлюлозы построены из остатков β-глюкозы и имеют линейное строение.
Свойства целлюлозы
Нитрование целлюлозы. Так как в звене целлюлозы содержится 3 гидроксильные группы, то при нитровании целлюлозы избытком азотной кислоты возможно образование тринитрата целлюлозы, взрывчатого вещества пироксилина: Ацилирование целлюлозы. При действии на целлюлозу уксусного ангидрида (упрощённо-уксусной кислоты) происходит реакция этерификации, при этом возможно участие в реакции 1, 2 и 3 групп ОН. Получается ацетат целлюлозы – ацетатное волокно.
Целлюлоза, подобно крахмалу, в кислой среде может гидролизоваться, в результате тоже получается глюкоза. Но процесс идёт гораздо труднее. |
