淀粉与碘显色实验影响因素的探究
2013-06-10 21:33阅读：
淀粉与碘显色实验影响因素的探究
摘要：对淀粉与碘的显色条件进行了研究。发现淀粉与碘显示出的颜色受混合溶液的温度、酸碱性、溶剂、试剂浓度等的影响。
关键词：淀粉；碘；显色反应
碘遇淀粉变蓝色是大家都知道的一个常识。可学生在做淀粉遇碘变蓝色的实验中，我发现往淀粉溶液中加碘水，溶液变蓝色；加热，发现溶液的蓝色会变浅甚至会消失，冷却时，又恢复蓝色。这是什么原因呢？为此，笔者从温度、溶液酸碱性、溶剂、试剂浓度等方面设计系列实验，探究淀粉与碘显色反应灵敏度的影响因素。
1
实验步骤及现象
1.1
温度的影响
在5支10 mL比色管中，加入一定浓度的淀粉溶液2mL，在不同温度下加热
10min后,
再分别滴加2滴碘标准溶液，观察实验的现象。实验结果表明在75℃以上时, 淀粉溶液遇碘不变蓝； 70℃时, 变蓝, 但很快褪色；60℃时,
变蓝，颜色消失也很快；将以上比色管取出冷却后溶液显蓝色。实验结果还表明只有在50℃以下时, 淀粉溶液变蓝，且不褪色。
1.2
溶液酸碱性的影响
在5支10 mL比色管中，分别加入1mol·L-1
HC1溶液、0.1
mol·L-1 HC1溶液、蒸馏水、1mol·L-1
NaOH溶液、0.1mol·L-1 NaOH溶液2mL，再分别滴加淀粉溶液3滴，碘标准溶液2滴，观察实验的现象。实验结果表明, 碘单质只有在酸性和中性条件下, 才能使淀粉变蓝, 而在强碱性条件下, 碘单质不会使淀粉变蓝。
1.3
溶剂的影响
在5支10 mL比色管中，加入不同浓度的乙醇溶液2mL，再分别滴加淀粉溶液3滴，碘标准溶液2滴，观察实验的现象。实验结果表明,
在纯水中呈现的蓝色和在乙醇介质中呈现的蓝色略有不同。当溶液中乙醇浓度较低（<50℅）时显蓝色，浓度较高(>50℅)时显蓝紫色。
1.4
试剂浓度的影响
1.4.1 碘溶液浓度的影响
在5支10 mL比色管中，分别加入不同浓度[1]的碘水2mL，再分别滴加淀粉溶液3滴，观察实验的现象。溶液颜色由蓝色变到浅蓝色、蓝紫色。说明淀粉浓度不变，碘的浓度愈大溶液颜色愈深。
1.4.2 淀粉浓度的影响
在5支10 mL比色管中，分别加入浓度[2]为0.5℅、0.05℅、0.005℅、0.0005℅、0的淀粉溶液2mL，再分别滴加2滴碘标准溶液，观察实验的现象。溶液依次呈现蓝色、天蓝色、浅蓝色、淡蓝紫色、无色，说明淀粉浓度越高，呈现的颜色越深。当淀粉溶液的浓度在十万分之五左右时，仍能观察到淀粉与碘作用显色。
2
结果分析
2.1
淀粉的组成、结构及与碘反应原理
淀粉是白色无定形粉末,
通常由10℅～30℅的直链淀粉( 淀粉颗粒质) 与70℅～90℅支链淀粉( 淀粉皮质) 组成。
直链淀粉是由葡萄糖以α-1,4-糖苷键结合而成的链状化合物，但并非线形结构。淀粉分子中各葡萄糖单位有游离羟基，可以形成分子内氢键而形成螺旋结构，每一圈螺旋大约有六个葡萄糖单位。螺旋结构中有一定的空腔，刚好能容纳碘分子钻入。碘分子与淀粉之间借助于范德华力联系在一起，形成一种络合物，这种络合物能够吸收除了蓝色以外的其他可见光，因此使淀粉呈现出蓝色[3]。
2.2
影响因素分析
（1）由于直链淀粉与碘分子反应的实质是形成具有螺旋结构的络合物，加热到75℃以上时淀粉的螺旋结构被破坏，不能与碘分子结合形成络合物，因此溶液不会变蓝色。一旦冷却螺旋结构恢复，蓝色就会呈现。
（2）碘分子与水能发生微弱的歧化反应：I2+H2O=HI+HIO，在酸性条件下，该反应受到抑制，碘分子相对稳定，使I2更有利于与淀粉结合形成稳定的络合物；而在强碱性条件下, 碘分子可与NaOH 发生歧化反应：3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O，而这些碘的化合物不能与淀粉形成络合物, 所以淀粉不会变蓝。
（3）由于碘分子在乙醇中的溶解度比在水中的溶解度大，但乙醇与水互溶，相互作用从而使乙醇浓度高的混合液呈现出特殊的蓝紫色[4]。
3
结论
（1）温度升高可使淀粉与碘显色反应灵敏度降低，该显色反应需在50℃以下进行。
（2）淀粉与碘显色反应受溶液酸碱性的影响，碱性条件下不显色。
（3）混合溶液中乙醇浓度在50℅以上时，溶液不显蓝色。
（4）试剂浓度越大，溶液的颜色越深、
参考文献
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