الكربوهيدرات: البنية والتحلل المائي وتفاعلات الكشف

ماذا تعرض

تُصنّف الكربوهيدرات حسب عدد وحدات السكر: الجلوكوز والفركتوز سكريات أحادية، والسكروز سكر ثنائي، والنشا والسليلوز سكريات عديدة مكونة من جلوكوز α وجلوكوز β. وتنبع اختبارات الكشف من البنية. فاليود لا يعطي لونًا أزرق مسودًا إلا مع النشا. ومجموعات –OH المتجاورة تجعل الجلوكوز والفركتوز والسكروز تذيب Cu(OH)₂ مكوّنة محلولًا أزرق داكنًا. ويكشف اختبار المرآة الفضية الجلوكوز والفركتوز، لا السكروز الذي لا يحتوي مجموعة –CHO حرة. والتسخين مع حمض مخفف يحلل الروابط الجلايكوسيدية تحللًا مائيًا فتنتج سكريات أحادية، فتتغير نتائج الاختبارات.

طريقة الاستخدام

اختر «المادة»، ثم اضغط «تشغيل» مع كل «كاشف» بالتتابع وسجّل النتائج في جدول. بعد ذلك اختر «H₂SO₄ مخفف ساخن (تحلل مائي)»، واضغط «تشغيل»، وأعد اختبار المرآة الفضية أو اختبار اليود على النواتج لترى ما الذي يتغير. حرّك منزلق «درجة الحرارة» لتبيّن الاختبارات التي تحتاج إلى تسخين. واختم بأن تطلب من الطلاب تصميم أقصر تسلسل من الاختبارات يميّز المواد الخمس كلها.

المعاملات القابلة للتغيير

• المادة الجلوكوز C₆H₁₂O₆, الفركتوز C₆H₁₂O₆, السكروز C₁₂H₂₂O₁₁, النشا (C₆H₁₀O₅)ₙ, السليلوز (C₆H₁₀O₅)ₙ
• الكاشف محلول اليود, Cu(OH)₂ في درجة حرارة الغرفة, AgNO₃/NH₃ ساخن (اختبار المرآة الفضية), H₂SO₄ مخفف ساخن (تحلل مائي)
• درجة الحرارة 20–100 °C
• سرعة الحركة 0.5–3 ×

أسئلة للاستكشاف

1. لماذا لا يعطي السكروز مرآة فضية، بينما تعطيها نواتج تحلله المائي؟
2. أي كاشف يميّز النشا من السليلوز، وماذا تلاحظ مع كل منهما؟
3. ما الخاصية البنيوية التي تسمح للجلوكوز بإذابة Cu(OH)₂ في درجة حرارة الغرفة؟