Reakcje charakterystyczne na wykrycie związków organicznych

We współczesnym rozumieniu chemia organiczna to chemia związków węgla, chociaż niektóre z nich tradycyjnie zaliczamy do związków nieorganicznych (np. dwutlenek węgla). Chemia organiczna jest obecna w naszym życiu codziennym. Podstawowe składniki przyrody ożywionej: białka, cukry, tłuszcze, kwasy nukleinowe to związki organiczne. A jaka jest budowa związków organicznych? Czy można je wykryć? Z pewnością. Omówię trzy reakcje: biuretową na wykrycie białek, próbę Trommera na wykrycie grupy aldehydowej w glukozie i reakcję na wykrycie skrobi.

Wykrywanie białek ? reakcja biuretowa.

Do probówki należy wlać roztwór białka jaja kurzego, a następnie parę kropli NaOH. Mieszamy zawartość probówki i dodajemy jedną kroplę roztworu CuSO4.

Po dodaniu roztworu CuSO4 do roztworu białka jaja kurzego pojawia się fioletowoniebieskie zabarwienie. Białka w środowisku wodnym i podwyższonej temperaturze oraz obecności stężonych kwasów nieorganicznych lub stężonych zasad ulegają hydrolizie, czyli reakcji z wodą prowadzącej do tworzenia odpowiednich aminokwasów. Proces ten ilustruje poniższym schemat:

H2N --- Gly --- Ala --- Cys --- COOH 2H2O Gly Ala Cys

Skomplikowana budowa przestrzenna białek sprawia wiele trudności w ich opisie, a badania mające na celu poznanie tych związków są trudne i żmudne.

Wykrywanie grupy aldehydowej w glukozie ? próba Trommera.

Do probówki zawierającej świeżo strącony Cu(OH)2 dodajemy ok. 5 cm 3 roztworu glukozy, a następnie ostrożnie ogrzewamy.

Po dodaniu roztworu glukozy do Cu(OH)2 w trakcie ogrzewania wytrąca się ceglastoczerwony osad tlenku miedzi (I), natomiast glukoza utlenia się do kwasu glukonowego:

Glukoza --->(utlenianie) kwas glukonowy

Po wykonaniu tego doświadczenie możemy stwierdzić, że aldocukry (aldozy) podobnie jak aldehydy wykazują właściwości redukujące, przy czym same utleniają się do odpowiednich kwasów.

Wykrywanie skrobi.

Do probówki zawierającej kleik skrobiowy wlewamy tzw. płyn Lugola. Próbę powtarzamy, nanosząc kroplę płynu Lugola na powierzchnię przekrojonego ziemniaka.

Z płynem Jugola (roztwór jodu w jodku potasu) skrobia tworzy charakterystyczne połączenie barwy fioletowej. Dzięki temu procesowi możemy wykrywać skrobię zarówno w roztworach, jak i w fazie stałej.
Cukry złożone w środowisku wodnym i w obecności stężonych kwasów nieorganicznych, a także w podwyższonej temperaturze ulegają reakcji hydrolizy, rozpadając się do odpowiednich monosacharydów. Przebieg tego procesu możemy zilustrować pokazanym schematem:

maltoza H2O ----> glukoza

Każde z tych doświadczeń zawierało różne pierwiastki, zarówno metale, jak i niemetale: wodór i tlen, a nawet sód i miedź. Węgiel jak pamiętamy występuje w każdym z nich. Wymienione pierwiastki należy dostarczać w pożywieniu, aby organizm prawidłowo funkcjonował.
Poza tym związki organiczne wchodzą w skład ropy naftowej, gazu ziemnego, ale są również otrzymywane w laboratoriach chemicznych. Służą do produkcji tworzyw sztucznych, kosmetyków, leków, farb i lakierów, tkanin i wielu innych substancji używanych w codziennym życiu.