Взаимодействие иода с крахмалом

Крахмал представляет собой природный полимер, то есть вещество, молекулы которого построены из одинаковых многократно повторяющихся звеньев, число которых называется степенью полимеризации (n). Причем крахмал не индивидуальное вещество, а смесь двух полимеров состава (С₆Н₁₀О₅)_n – амилозы (10–20 %) и амилопектина (80–90 %), состоящих из остатков глюкозы. Для амилозы n = 200–1000, а для амилопектина – 6000–40000. Таким образом, молярная масса амилопектина может достигать 10⁶ г/моль и даже бóльших значений (10⁶–10⁹ г/моль). При взаимодействии иода с крахмалом образуется соединение включения (клатрат) сине-фиолетового цвета. Клатрат – это соединение, в котором частицы одного вещества («молекулы-гости») внедряются в кристаллическую структуру «молекул-хозяев». В роли «молекул-хозяев» выступают свернутые в спираль молекулы амилозы, а «гостями» являются молекулы иода. Молекулы иода располагаются в канале спирали диаметром ~ 1×10^{-9 м, создаваемой молекулой амилозы, в виде цепей. Попадая в спираль, молекулы иода испытывают сильное влияние со стороны своего окружения (ОН-групп молекул крахмала), в результате чего увеличивается длина связи} I–I до 0,306 нм (в молекуле иода она составляет 0,267 нм). Данный процесс сопровождается изменением бурой окраски иода на сине-фиолетовую. При нагревании образующегося соединения спиралевидные молекулы амилозы распрямляются и сине-фиолетовое окрашивание исчезает, но оно вновь появляется при охлаждении. Цвет образующегося комплекса крахмала (С₆Н₁₀О₅)_n с иодом зависит от степени полимеризации амилозы (n). При n > 30 окраска синяя или фиолетовая, при n = 25–29 – красная, при n = 21–24 – желто-коричневая, а при n < 20 окраска не наблюдается.

При наличии времени учитель может продемонстрировать посинение различных крахмалсодержащих продуктов (картофель, белый хлеб и др.) при действии на них иода.

Деятельность учащихся: участвуют в изучении свойств галогенов. Уравнения реакций, изучавшиеся ранее, могут быть написаны учащимися на доске. Выполнение этих действий, известных учащимся из изучения предыдущего материала обеспечивает выполнения принципа преемственности, активизирует самостоятельную работу и повышает накопляемость отметок.