|
|
Занимательные опыты по химии Опыты с пищевыми продуктами |
 |
|
|
Занимательные опыты по химии Опыты с пищевыми продуктами |
|
|
Здесь описаны занимательные опыты: с соком, яйцом, мороженым, шоколадом, жевательной резинкой, чаем, картофелем, крахмалом
|
|
|
|
|
Опыты с соком |
|
|
В третью субботу сентября в России отмечается День сока
Всемирная организация здравоохранения рекомендует ежедневно употреблять не менее 400 г овощей и фруктов (5 порций по 80 г)
Глюкоза иначе называется виноградным сахаром или декстрозой
К.А. Троммер (1806–1879) –немецкий химик |
Красный виноградный сок – индикатор. В две пробирки наливают по 1 мл красного виноградного сока или виноградного нектара, содержащего красный виноградный сок. В одну из пробирок добавляют 3–5 капель 5 % раствора соляной кислоты HCl. Можно использовать 6 % раствор уксусной кислоты. При обращении с кислотой будьте осторожны! Слегка встряхивают пробирку для перемешивания веществ. После добавления кислоты раствор слегка просветляется и приобретает розово-красный цвет.
Изменение окраски виноградного сока при добавлении кислоты и щелочи
Во вторую пробирку добавляют 3–5 капель 10 % раствора гидроксида натрия NaOH. При обращении со щелочью будьте осторожны! Слегка встряхивают пробирку для перемешивания веществ. При добавлении щелочи смесь становится зеленоватой. Если к зеленоватому раствору прилить кислоту, то окраска восстановится до розово-красной, т.к. кислота нейтрализует щелочь.
Восстановление розово-красной окраски при добавлении кислоты к зеленоватому раствору
В виноградном соке присутсвуют фенольные вещества. Они и придают характерную окраску винограду и соку из него. Цвет ряда таких природных красителей меняется в зависимости от наличия кислоты или щелочи, т.е. виноградный сок является индикатором.
Проба на наличие глюкозы в виноградном и яблочном соке. Обнаружить глюкозу в соке можно следующим образом. В пробирку наливают 1 мл красного или белого виноградного сока или виноградного нектара и добавляют к нему столько же 10 % раствора гидроксида натрия NaOH. При обращении со щелочью будьте осторожны! Слегка встряхивают пробирку, чтобы вещества перемешались. Если был взят красный сок, то жидкость приобретет зеленоватый оттенок.
Проба Троммера на наличие глюкозы в красном виноградном соке
В полученную смесь приливают 2–3 капли 10% раствора сульфата меди(II) CuSO4. Осторожно встряхивают пробирку. Образовавшийся студенистый осадок гидроксида меди(II) Cu(OH)2 постепенно растворяется. Затем пробирку нагревают на спиртовке или в стакане с горячей водой. Соблюдайте осторожность! В растворе появится оранжевый или красный осадок. Проведенную качественную реакцию на глюкозу называют еще пробой или реакцией К.А. Троммера. Подобную реакцию можно провести и с яблочным соком.
Проба Троммера на наличие глюкозы в яблочным соке
|
|
|
|
|
Опыты с яйцом |
|
|
Во вторую пятницу октября по решению Международной яичной комиссии отмечается Всемирный день яйца
Окраска яичного желтка обусловлена каротиноидами
Белок яйца имеет зеленоватый оттенок из-за растворенного в нем витамина В2 (рибофлавина)
В 2019 г. в д. Сметанино Смоленской области приготовили самую большую яичницу в России весом 483 кг. Для этого понадобилось 7020 яиц!
|
Обнаружение белка (биуретовая реакция). В пробирку наливают 1 мл белка куриного яйца и добавляют 1 мл дистиллированной воды. Пробирку осторожно встряхивают для перемешивания веществ. К полученной смеси добавляют 1 мл 5-10 % раствора NaOH и несколько капель 10 % раствора CuSO4. Наблюдают образование синего студенистого осадка гидроксида меди(II) Cu(OH)2. Содержимое пробирки встряхивают. Осадок Cu(OH)2 начинает растворяться. При этом появляется сине-фиолетовое окрашивание, связанное со взаимодействием пептидных связей белковых молекул со свежеосажденным гидроксидом меди(II). Происходит биуретовая реакция, качественная реакция на белки:
|
|
|
|
|
Опыты с мороженым |
|
|
Родиной первого мороженого считают Китай. Уже более 4000 лет назад китайцы лакомились смесью льда или снега со фруктами
Прообразом современного мороженого можно считать замороженное молоко, которое раньше заготавливали в России
В Европу рецепт изготовления мороженого попал благодаря Марко Поло в 1292 г
В 2004 г. в Луганске изготовили самый длинный в мире рулет из мороженого. Его длина составила 17 м 97 см. Это достижение внесено в "Книгу рекордов Гиннесса"
Самое дорогое "мороженое" стоит 1 млн. дол. Это ювелирное изделие в форме мороженого. Оно изготовлено из золота и бриллиантов
|
Обнаружение белков. В пробирку наливают 1 мл растаявшего молочного мороженого и добавляют 5-7 мл дистиллированной воды. Пробирку закрывают пробкой и встряхивают. К 1 мл полученной смеси добавляют 1 мл 5-10 % раствора NaOH и несколько капель 10 % раствора CuSO4. Содержимое пробирки встряхивают. Происходит биуретовая реакция. При этом появляется ярко-фиолетовое окрашивание, связанное с взаимодействием пептидных связей белковых молекул со свежеосажденным Cu(OH)2:
Обнаружение лимонной кислоты (пищевой добавки Е330) в плодово-ягодном мороженом. В пробирку налейте 1 мл растаявшего мороженого и добавьте 1 мл насыщенного раствора пищевой соды. Наблюдается появление пузырьков углекислого газа из-за протекания следующей реакции:
Обнаружение углеводов в молочном мороженом. Мороженое на молочной основе содержит дисахариды лактозу и сахарозу. В пробирку налейте 1 мл такого мороженого и добавьте 5-7 мл дистиллированной воды. Пробирку закройте пробкой и встряхните несколько раз. Профильтруйте полученную смесь и к фильтрату добавьте 1 мл 5-10 % раствора NaOH и 2-3 капли 10 % раствора CuSO4. Содержимое пробирки осторожно встряхните. Образуется ярко-синий раствор комплексного соединения сахарозы и лактозы с медью(II). Это качественная реакция на многоатомные спирты:
Полученный раствор нагрейте на спиртовке. Лактоза, находясь в нециклической (альдегидной) форме реагирует с Cu(OH)2. При этом образуются различные продукты окисления и деструкции лактозы. Cu(OH)2 восстанавливается до оранжевого CuOH, который потом разлагается до Cu2O красного цвета. В ходе реакции может выделиться и медь. Упрощенно процесс можно представить следующими уравнением:
Обнаружение сахарозы в плодово-ягодном мороженом. В плодово-ягодном мороженом содержится сахароза. В пробирку наливают 1 мл растаявшего мороженого и 1 мл 5-10% раствора NaOH. Затем приливают 2-3 капли 10 % раствора CuSO4. Наблюдают ярко-синее окрашивание (качественная реакция на многоатомные спирты).
Подробнее об опытах с мороженым смотри: Яковишин Л.А. Занимательные опыты по химии: в школе и дома. – Севастополь: Библекс, 2006. - 176 с. Яковишин Л.А. Химические опыты с мороженым // Химия в шк. - 2006. - № 7. - С. 69-72.
|
|
|
|
|
Опыты с шоколадом |
|
|
Кондитеры из г. Сен-Николя (Бельгия) "построили" гигантское шоколадное пасхальное чудо-яйцо. Его высота 8 м 32 см, а ширина 6 м 39 см! По своей высоте это шоколадное архитектурное творение может смело соперничать с 2-3-х этажным домом!
Самая большая плитка шоколада была изготовлена в Нидерландах в 2020 г. Вес этой шоколадной малютки достиг 13 тонн, а площадь – 382,24 м2
Еще одно шоколадное чудо сделали в Великобритании в 2011 г. Весила эта плитка 5792,5 кг, а ее размеры составили: длина 4 м, ширина 4 м, а толщина 0,3 м
Американский дизайнер Ларри Абель в 2008 г. ко Дню святого Валентина сделал шоколадную комнату, предметы интерьера которой также изготовлены из шоколада
|
Обнаружение сахарозы. Возьмите небольшой кусочек шоколада и мелко настругайте его ножом. При обращении с ножом будьте осторожны! Шоколадную стружку насыпьте в пробирку на высоту примерно 1 см. Добавьте к шоколаду 2-3 мл дистиллированной воды. Содержимое пробирки несколько раз хорошо встряхните и профильтруйте. К фильтрату добавьте 1 мл 5-10% раствора NaOH и 2-3 капли 10 % раствора CuSO4. Пробирку встряхните. Происходит ярко-синее окрашивание. Реакцию дает сахароза, являющаяся многоатомным спиртом.
Сахарное поседение шоколада. Несколько кусочков шоколада слегка опрыскивают водой, заворачивают в фольгу и помещают на 1-2 недели в холодильник (не в морозильное отделение). Со временем на поверхности шоколада появится белый налет. Это выступили кристаллики сахарозы. Смывают налет 3-5 мл дистиллированной воды и обнаруживают в полученном растворе сахарозу. Для этого к раствору приливают 1 мл 5-10 % раствора NaOH и 1-2 капли 10 % раствора CuSO4. Смесь взбалтывают. Появляется характерное ярко-синее окрашивание (качественная реакция на многоатомные спирты).
В шоколаде содержание алкалоидов кофеина и теобромина может достигать 1-1,5 % (теобромина до 0,4 %). Они являются природными стимуляторами и объясняют тонизирующее действие шоколада на организм человека.
Подробнее об опытах с шоколадом смотри: Яковишин Л.А. Занимательные опыты по химии: в школе и дома. – Севастополь: Библекс, 2006. - 176 с. Яковишин Л.А. Химические опыты с шоколадом // Химия в шк. - 2006. - № 8. - С. 73-75. |
|
|
|
|
Опыты с жевательной резинкой |
|
|
23 сентября 1848 г. 21-летний американец Джон Бэкон Кертис (1827–1897) приготовил в домашних условиях жвачку на основе еловой смолы. С этого события началось первое коммерческое производство жвачки
Жевательная резинка может быть еще и лекарством. Существуют лекарственные жвачки с аспирином, хлоргексидином, витаминами, пероксидом водорода и другими действующими веществами
|
Свойства красителей, входящих в состав жвачки. Окрашенную жевательную резинку, порезанную на небольшие кусочки, помещают в пробирку и приливают 2-3 мл дистиллированной воды. Пробирку нагревают в пламени спиртовки до получения окрашенного раствора. Раствор разливают по двум пробиркам и добавляют в одну из них 1 мл 5-10 % раствора HCl или H2SO4, а в другую - 1 мл 5-10 % раствора NaOH. В зависимости от вида красителя будет происходить изменение его окраски в кислой и щелочной средах. Обнаружение подсластителей. В пробирку помещают порезанную жевательную резинку и приливают 5 мл 96 % этилового спирта. Пробирку закрывают пробкой и интенсивно встряхивают в течение 1 мин. Затем смесь фильтруют и в фильтрате определяют присутствие подсластителей (сахарозы, сорбита, ксилита, маннита), являющихся многоатомными спиртами. Для этого к раствору приливают 1 мл 5-10 % раствора NaOH и 1-2 капли 10 % раствора CuSO4. Смесь взбалтывают. Появляется характерное ярко-синее окрашивание (качественная реакция на многоатомные спирты).
Раньше в качестве жвачки люди использовали смолу и высушенный сок деревьев, парафин, пчелиный воск и каучук, извлеченный из млечного сока гевеи. Традиция жевать каучук осталась до сих пор, т.к. основой современных жевательных резинок являются каучуки. Однако сейчас их в основном получают химическим синтезом.
Подробнее об опытах с жевательной резинкой смотри: Яковишин Л.А. Занимательные опыты по химии: в школе и дома. – Севастополь: Библекс, 2006. - 176 с. Яковишин Л.А. Химические опыты с жевательной резинкой // Химия в шк. - 2006. - № 10. - С. 62-65.
|
|
|
|
|
Опыты с картофелем и крахмалом |
|
|
Массовая доля крахмала в клубнях картофеля составляет 8–30 % (в пересчете на сырую массу)
Крахмал представляет собой смесь двух природных полимеров состава (С6Н10О5)n – амилозы (10–20 %) и амилопектина (80–90 %)
Самое большое количество жареной картошки (150 кг) приготовили в 2015 г. в Тамбове. Для этого понадобилась чугунная чудо-сковородка диаметром 2,7 м и массой 1860 кг!
|
Для опыта нам понадобится один клубень картофеля. Осторожно разрежьте его пополам. Если капнуть йодом на срез картофеля, то появится сине-фиолетовое окрашивание. Этот химический процесс подтверждает наличие в картофеле углевода крахмала. Называется такая реакция йодкрахмальной.
Крахмал представляет собой смесь двух природных полимеров состава (С6Н10О5)n – амилозы (10–20 %) и амилопектина (80–90 %), состоящих из остатков a-D-глюкозы. При взаимодействии йода с амилозой крахмала образуется соединение включения (клатрат) канального типа. Клатрат – это комплексное соединение, в котором частицы одного вещества («молекулы-гости») внедряются в структуру «молекул-хозяев». В роли «хозяев» выступают молекулы амилозы, а «гостями» являются молекулы йода. Эта реакция обратима. Если нагреть окрашенный комплекс, то он разложится, а окраска станет желтоватой (цвет разбавленного раствора йода). При охлаждении сине-фиолетовый цвет постепенно восстановится, т.к. комплекс йода и амилозы образуется снова.
Йодкрахмальную реакцию можно провести непосредственно с крахмалом. Для этого предварительно готовят крахмальный клейстер (в стакан наливают 30–50 мл воды и добавляют 1 г крахмала; смесь нагревают до кипения при постоянном перемешивании; полученный клейстер охлаждают и фильтруют). Наливают в пробирку 1–2 мл полученного клейстера и добавляют несколько капель раствора йода. Наблюдают сине-фиолетовое окрашивание. Осторожно нагревают раствор на спиртовке. Он изменит окраску на желтоватую. При охлаждении пробирки сине-фиолетовая окраска постепенно восстановится.
|
|
|
|
|
Получение кофеина из чая методом возгонки |
|
|
Кофеин содержится в орехах кола, какао-бобах, семенах гуараны и стеркулии, а также в листьях падуба парагвайского
|
Опыт проводите под тягой или в хорошо проветриваемом помещении! В фарфоровой чашке перемешайте содержимое чайного пакетика с оксидом магния в соотношении по массе 1:1. На электроплитку положите асбестовую сетку и поставьте на нее фарфоровую чашку со смесью. Накройте ее стеклянной пластинкой или часовым стеклом. Нагревание проводите в течение 1-2 мин, не допуская обугливания. Вскоре на поверхности стекла можно увидеть образование белого кольца. Это появились кристаллики кофеина и сконденсировались пары воды. Рассмотрите полученные кристаллы кофеина под микроскопом.
Кофеин (1,3,7-триметилксантин) является N1,N3,N7-триметильным производным минорного нуклеинового основания ксантина (дигидроксипурина). Кофеин содержится в зернах кофе, орехах кола и листьях чая. В чае содержание кофеина может достигать 5 %. Кофеин легко возгоняется (tвозг < tпл; tпл 235-237 оС) и кристаллизуется в виде бесцветных иголочек.
|
|
|
|
