כחול עקשן

גלוקוז הוא תרכובת כימית המופצת ביותר בעולם היצורים החיים. ההערכה היא שצמחים מייצרים ממנו כ-100 מיליארד טון בשנה באמצעות פוטוסינתזה!

מולקולות גלוקוז הן גם חלק מתרכובות רבות, כגון סוכרוז, עמילן, תאית. גלוקוז בתמיסה מימית הוא בצורת טבעת (שני איזומרים שונים בתצורה) עם תערובת קטנה של צורת השרשרת. שתי צורות הטבעת עוברות טרנספורמציה באמצעות צורת שרשרת - תופעה זו נקראת מוטרוטציה (מ-lat. מוטרה = שינוי).

במצב של שיווי משקל, התוכן של כל הצורות של מולקולת הגלוקוז הוא כדלקמן (לצורך הבהירות, אטומי הפחמן עם המספר המתאים של אטומי מימן מושמטים בצמתים של הקשרים):

התכולה הנמוכה של צורת השרשרת גורמת לתגובות גלוקוז אופייניות (לאחר צריכה הוא משוחזר מצורות טבעת), למשל, בדיקות Trommer ו-Tollens. אבל אלה לא התגובות הצבעוניות היחידות המערבות את התרכובת הזו.

בניסוי נשתמש בגלוקוז, נתרן הידרוקסיד, NaOH וצבע מתילן כחול (תמונה 1), משמש, בין היתר, כהכנה לאקווריום. הוסף קצת תמיסת NaOH (תמונה 2) באותו ריכוז וכמה טיפות של צבע (תמונה 3). תכולת הבקבוק הופכת לכחול (תמונה 4), אבל זה נעלם מהר (תמונות 5 ו-6). לאחר הניעור, התמיסה הופכת שוב לכחול (תמונות 7 ו-8), ולאחר מכן שינוי צבע שוב לאחר זמן מה. ניתן לחזור על התהליך מספר פעמים.

זה קורה במהלך הניסוי חמצון של גלוקוז לחומצה גלוקונית (קבוצת האלדהיד של צורת השרשרת -CHO הופכת לקבוצת קרבוקסיל -COOH), ליתר דיוק, למלח הנתרן של חומצה זו, שנוצר בתווך תגובה אלקליין חזק. חמצון הגלוקוז מושרה על ידי מתילן כחול, שצורתו המחומצנת מחומצנת מהצורה המופחתת (לויקופרינציפלס, גר. לוקמיה = לבן), שונה בצבע:

ניתן לייצג את התהליך הנוכחי באופן הבא:

גלוקוז + צבע מחומצן ® חומצה גלוקונית + צבע מופחת

התגובה לעיל אחראית להיעלמות הצבע הכחול של התמיסה. לאחר ניעור תכולת הבקבוק, חמצן מסיס במים באוויר מחמצן את הצורה המופחתת של הצבע, וכתוצאה מכך הצבע הכחול חוזר ומופיע. התהליך חוזר על עצמו עד שהגלוקוז מתרוקן. לפיכך, מתילן כחול פועל כזרז לתגובה.

צפו בחוויה בסרטון: