PRÁCTICA 5
REACCIONES DE IDENTIFICACIÓN DE CARBOHIDRATOS I.
OBJETIVOS:
Reconocer los principios inmediatos de los carbohidratos. Diferenciar experimentalmente monosacáridos, disacáridos y polisacáridos. Familiarizarse con la clasificación de los hidratos de carbono en reductores y no reductores. Estudiar las propiedades del almidón.
II. FUNDAMENTO TEÓRICO: Se denominan carbohidratos o glucósidos los derivados aldehídicoscetónicos, reales o potenciales de alcoholes polivalentes o sus productos de condensación según la cantidad de glucósidos o azúcares sencillos que se obtengan por hidrólisis de los policarbohidratos. Se les clasifica como: Polisacáridos (celulosa, almidón) Trisacáridos (rafinosa) Disacáridos (sacarosa, lactosa, maltosa), y Monosacáridos Los monosacáridos por el grupo carbonilíco pueden ser aldosas o cetosas por el. número de átomos de oxigeno, pueden ser hexoaas (glucosa, galactona, manosa, fructosa), pentosa (arabinosa, xilosa, ribosa, lixosa), terrosas (treosa y eritrosa). Los carbohidratos poseen algunas propiedades de las funciones carbonilo y oxhidrilo y, además, algunas específicas. Todos son óptimamente activos. Por el calor y la acción de ácidos fuertes se deshidratan, dando en algunos casos derivados del furfural. Los hidratos de carbono más abundantes de la biósfera están constituidos por el almidón y celulosa que son polímeros de glucosa presentes en plantas. El almidón está distribuido ampliamente en las plantas que lo almacenan en granos y en tubérculos como reserva alimenticia para el momento de la germinación. Todos los tipos de almidón producen un color azul con el yodo, lo cual sirve de indicador cualitativo sensible, tanto para ensayar el yodo como el almidón. La hidrólisis del almidón catalizada por ácidos lo convierte en varias clases de dextrinas, en maltosa y por último en D (+) glucosa. El ensayo con yodo se utiliza para seguir la marcha de la hidrólisis puesto que la coloración va cambiando de azul a rojo a medida que decrece el peso molecular delcompuesto orgánico. Los grupos funcionales existentes en el almidón y en la celulosa son los grupos hidroxilo y acetal. Estos polisacáridos tienen diferente configuración, siendo el almidón un glucósido y la celulosa un f -glucósido. También difieren en el tamaño teniendo lacelulosa un peso molecular medio mucho mayor que el del almidón. III. MATERIALES Y REACTIVOS
Reactivo Molisch
Tubos de ensayo
Reactivo Fehling
Pipetas
Reactivo Tollens
Baño de agua hirviente
Reactivo Seliwanoff
Pinzas
Reactivo Barfoed
Baño hirviente
Sol. glucosa 1%
Vaso de precipitados
Sol. fructuosa 1%
Luna de reloj
Sol. sacarosa 1
Sol. lactosa 1%
Sol. almidón 1%
Sol. sacarosa 5%
Sol. HCl
Sol. NaOH 10%
Sol. yodo - yodurado
10%
IV. PROCEDIMIENTO: Reacciones genéricas de los carbohidratos Reacción de Molisch En 6 tubos de ensayo ponga respectivamente 1 ml. de una solución de glucosa al1%, 1 ml. de solución de fructuosa o levulosa al 1%, 1 ml. de una solución de sacarosa al 1%, 1 ml. de una solución de lactosa al 1%, 1 ml. de una solución de almidón al 1% y en el último 1 ml. de agua (testigo). A cada una agréguele 2 gotas de reactivo de Molisch; inclinando el tubo, deje resbalar por las paredes 2 ml. de ácido sulfúrico concentrado. Observe el color violáceo del anillo formado en la interfase entre los dos líquidos. Anote aquellas soluciones que den positiva la prueba. Reacciones Específicas
Reacciones de Fehling En 5 tubos de ensayo mezclar en cada uno 0.5 ml. de solución A de Fehling con 0.5 ml. de la solución B de Fehling, agrégueles 1 ml. de la solución de los carbohidratos utilizados en el experimento anterior. Introducir los tubos en un baño hirviente, observe si hay cambios de color, formación de precipitados.
Reacción de Tollens En 5 tubos de ensayo colocar a cada uno 1. ml. de Reactivo de Tollens recientemente preparado, añadir a cada uno 2 ml. de las soluciones de carbohidratos utilizados anteriormente. Introducir los tubos en un baño hirviente, observe si hay formación de espejo de plata y cuales carbohidratos dan negativa esta reacción. Realice una comparación de estos resultados con los de la prueba de Fehling. Reacción de Seliwanoff En 5 tubos de ensayo coloque 1 ml. del reactivo Seliwanoff, luego añada 3 gotas de solución de los carbohidratos utilizados anteriormente, luego lleve los tubos a baño hirviente. Anote el tiempo en que se colorea cadaa tubo y el color adquirido. Reacción de Barfoed En 5 tubos de ensayo coloque 1 ml. del reactivo Bartoed luego añada 1 ml. de solución de los carbohidratos utilizados anteriormente, luego llevar los tubos a baño hirviente y observar la formación de un precipitado de color rojo ladrillo, lo que indicará la presencia de monosacáridos. Los disacáridos también precipitan óxido cuproso, pero muy lentamente. Hidrólisis de la Sacarosa En 3 tubos de ensayo coloque 5 ml. de solución de sacarosa al 5%, llévelos a baño hirviente y a cada tubo añada volúmenes iguales de agua para el primer tubo, ácido clorhídrico al 10% en el segundo tubo, e hidróxido sódico acuoso al 10% en el tercero. Calentar los tubos durante cinco minutos y ensaye a continuación la reacción de una porción de cada mezcla con la solución de Fehling. ¿Qué conclusiones deduce? Ensayo del Almidón frente al Iodo En un tubo de ensayo coloque 6 ml de solución de almidón al 1%, añada una gota de solución de Iodo - lodurada, observe el color de la solución. Luego caliente la solución coloreada a ebullición y observe el efecto, observe también qué efecto produce el enfriamiento de la solución. Hidrólisis del Almidón En un vaso de precipitados coloque 50 ml de solución de almidón al 1%, añada 1 ml de ácido dorhídrico concentrado. Hierva la solución y retire muestras de Y ml. a intervalos próximos, ensayando su reacción frente al iodo. Anote el color en los diferentes ensayos. Cuando la solución ya no produzca coloración con el iodo, neutralícela y ensaye la reacción de una muestra frente al Fehling. Formule estructuralmente los productos finales de la hidrólisis del almidón (un disacárido y un monosacárido).
V. CUESTIONARIO: 5.1. Indique la composición de los reactivos utilizados en la práctica (R. Molish, R. Seliwanoff, R Barfoed, R Fehling). 5.2. Elabore un diagrama de flujos del proceso de producción de la glucosa a nivel industrial. 5.3. ¿A qué se debe la coloración azul del iodo sobre las muestras de almidón? 5.4. ¿Cómo se utiliza el ensayo del iodo para seguir la hidrólisis del almidón? VI. OBSERVACIONES VII. CONCLUSIONES VIII. BIBLIOGRAFÍA Reacción de Molisch Saltar a: navegación, búsqueda Reacción de Molisch La reacción de Molisch es una reacción que tiñe cualquier carbohidrato presente en una disolución; es llamada así en honor del botánico austríaco Hans Molisch. Se utiliza como reactivo una disolución de α-naftol al 5% en etanol de 96º. En un tubo de ensayo a temperatura ambiente, se deposita la solución problema y un poco del reactivo de Molisch. A continuación, se le añade ácido sulfúrico e inmediatamente aparece un anillo violeta que separa al ácido sulfúrico, debajo del anillo, de la solución acuosa en caso positivo. Es una reacción cualitativa, por lo que no permite saber la cantidad de glúcidos en la solución original Prueba de Seliwanoff Saltar a: navegación, búsqueda La prueba de Seliwanoff es una prueba química que se usa para distinguir entre aldosas y cetosas. Los azucares son distinguidos a traves de su función como cetona o aldehído. Si el azúcar contiene un grupo cetona, es una cetosa, y si contienen un grupo aldehído, es una aldosa. Esta prueba esta basada en el hecho de que, al calentarlas, las cetosas son deshidratadas más rápido que las aldosas.
Reaccion de Seliwanoff El reactivo consiste en resorcinol y ácido clorhídrico concentrado: La hidrólisis ácida de polisacáridos y oligosacáridos da azucares simples Entonces la cetosa deshidratada reacciona con el resorcinol para producir un color rojo. Es posible que las aldosas reaccionen produciendo un leve color rosa. La fructosa da positiva a esta prueba. La sacarosa da negativa a esta prueba ya que la molecula, si bien esta constituida por glucosa y fructosa, en la union alfa (1-2) se anulan las propiedades reductoras de la glucosa y la fructosa, por lo que no da positiva, la sacarosa da positiva cuando se
le realiza una hidrolisis ácida, lo que la convierte en un azucar invertido o invertasa, donde se rompe el enlace alfa (1-2) y permite que la reaccion con esta prueba dé positivo. Prueba de Barfoed Saltar a: navegación, búsqueda La Prueba de Barfoed es un ensayo químico utilizado para detectar monosacáridos. Se basa en la reducción de cobre (II) (En forma de acetato) a cobre (I) (En forma de óxido), el cual forma un precipitado color rojo ladrillo.1 2 RCOH + 2Cu+2 + 2H2O → RCOOH + Cu2O↓ + 4H+ Los disacáridos también pueden reaccionar, pero en forma más lenta. El grupo aldehído del monosacárido que se encuentra en forma de hemiacetal se oxida a su ácido carboxílico correspondiente. Muchas sustancias, entre ellas el cloruro de sodio,3 pueden interferir en la prueba. Esta prueba fue descrita por primera vez por el químico danés Christen Thomsen Barfoed1 y se utiliza principalmente en botánica.4 La prueba es similar a la prueba de Fehling. Composición El reactivo de Barfoed se compone de una solución de 0.33 molar de acetato de cobre neutro en una solución de 1% de ácido acético. No es recomendable guardar el reactivo, sino preparalo previamente a su uso.5 1. ↑ C. Barfoed (1873). «Über die Nachweisung des Traubenzuckers neben Dextrin und verwandten Körpern». Fresenius' Zeitschrift für Analytische Chemie 12 (1): pp. 27. doi:10.1007/BF01462957. 2. ↑ Biochemistry Department. «Colorimetric Identification of Unknown Sugars». Biochemistry Laboratory 353 . Smith College. 3. ↑ William H. Welker (1915). «A Disturbing Factor in Barfoed's Test». J. Am. Chem. Soc. 37: pp. 2227. doi:10.1021/ja02174a036. 4. ↑ Raaman, N. (2006). Phytochemical Techniques . New India Publishing. ISBN 8189422308, 9788189422301. 5. ↑ Bowen, Graham and Williams, A Students' Handbook of Organic Qualitative Analysis , University of London Press, 1957, page 73 Reactivo de Fehling Saltar a: navegación, búsqueda El reactivo de Fehling, es una solución descubierta por el químico alemán Hermann von Fehling y que se utiliza como reactivo para la determinación de azúcares reductores. El licor de Fehling consiste en dos soluciones acuosas: Sulfato cúprico cristalizado, 35 g; agua destilada, hasta 1.000 ml. Sal de Seignette (tartrato mixto de potasio y sodio), 150 g; solución de hidróxido de sodio al 40%, 3 g; agua, hasta 1.000 ml. Ambas se guardan separadas hasta el momento de su uso para evitar la precipitación del hidróxido de cobre (II). El ensayo con el licor de Fehling se fundamenta en el poder reductor del grupo carbonilo de un aldehído. Éste se oxida a ácido y reduce la sal de cobre (II) en medio alcalino a óxido de cobre(I), que forma un precipitado de color rojo. Un aspecto importante de esta reacción es que la forma aldehído puede detectarse fácilmente aunque exista en muy pequeña cantidad. Si un azúcar reduce el licor de Fehling a óxido de cobre (I) rojo, se dice que es un azúcar reductor. Esta reacción se produce en medio alcalino fuerte, por lo que algunos compuestos no reductores como la fructosa (que contiene un grupo cetona) puede enolizarse a la forma aldehído dando lugar a un falso positivo. a b
