Valoración semicuantitativa de azucares

Valoración semicuantitativa de azucares[pic 1]

BACHILLERATO INTERNACIONAL

Práctica nº  

Consideraremos esta práctica en 3 apartados:

• 1ª Parte: Situamos el contexto, plateamos la pregunta-definición del problema, establecemos el material a utilizar y por último una hipótesis de trabajo y método a seguir.
• 2ª Parte: En la cual se procedería al manejo e interpretación de datos.
• 3ª Parte: Análisis de datos, donde se expondrán las conclusiones y la posible discusión con respecto a los datos obtenidos en esta práctica

1ª PRIMERA PARTE

• 1.1 Contexto (situamos la experiencia en el escenario de conocimientos generales sobre el que vamos a trabajar)

La glucosa, libre o combinada, es el compuesto orgánico más abundante de la naturaleza. Es la fuente primaria de síntesis de energía de las células, mediante su oxidación catabólica, y es el componente principal de polímeros de importancia estructural como la celulosa y de polímeros de almacenamiento energético como el almidón y el glucógeno.

Así pues el objetivo de esta práctica se trata de buscar algún procedimiento que nos proporcione información aceptable sobre la cantidad aproximada de glucosa que hay en una disolución o en una muestra alimenticia, como bien pudiera ser un refresco o alguna bebida energética. ¿Es posible esto? Para ello he encontrado una relación entre dos variables que servirán como referencia de partida para calcular la cantidad de glucosa presente en las distintas muestras: 50 mg de glucosa reducen 10 ml de Fehling A + B.

• 1.2 Pregunta: “¿Cómo podemos establecer un método fiable para la identificación cuantitativa de azucares simples?
• 1.3 Selección de variables:

• Variables dependientes: Las muestras traídas y preparadas por los alumnos.
• Variables independientes: Concentración de glucosa en las diferentes muestras.

• 1.3.1 Control de variables:

En clase de teoría decidimos que las muestras a utilizar serían distintos zumos comerciales de frutas, comparándolos con los valores de refrescos  con distintas concentraciones de azucares (Coca cola, Coca cola Zero, light etc.)

El control de estas variables se llevará a cabo mediante la observación del viraje (cambio de color) de un reactivo, el Fehling A+B, ante estas sustancias, lo cual nos indicará cuándo ha producido la reacción de saturación de la glucosa con el reactivo. Atenderé la variable “Tipo de muestra” como V. I., y la cantidad de glucosa contenida en cada caso, como V. D.[pic 2]

• 1.4 Material

• Pipetas y pinzas
• Mechero de alcohol para calentar las muestras
• Varios reactivos (Fehling A y B) (Fig. Nº 1)
• Disolución de glucosa[pic 3]
• Instrumentos necesarios para realizar una decantación (vaso de precipitados, embudo de decantación, pinza, soporte, base…)
• Muestras: Refresco y zumos tales como: Mountain Dew, Coca Cola (light y Zero), Monster, Fanta Zero, Red Bull y Bifrutas tropical. (Fig. Nº 2)
• HCl[pic 4]

• 1.5  Hipótesis de trabajo.        Estableceremos como hipótesis en relación al contexto explicado anteriormente, junto a la información proporcionada en clase lo siguiente: Puesto que los azucares que analizaremos poseen un grupo aldehído, estos azucares serían reductores en ambiente alcalinos, así pues, en teoría, cuando en este medio la sal de un metal reacciona con este grupo se producirá una reacción redox, oxidando a los aldehídos y quedando el ión metálico reducido. Es decir, los azucares aldehídos se oxidarán mientras que el Fehling se reduce cambiando de color. [pic 5]
• 1.6 Método de trabajo a seguir

Como hemos citado anteriormente, tomaremos como punto de partido el antecedente de que 50 mg de glucosa reducen 10 ml de Fehling A +B. Recordemos, que los grupos aldehído son reductores en ambiente alcalino, por lo que cuando en estas condiciones la sal de un metal reacciona con este grupo se produce una reacción redox (reacción reducción-oxidación), que oxida los aldehídos a ácidos quedando el ión metálico reducido, es decir los azucares aldehídos se oxidan y el Fehling se reduce cambiando de color.

De esta manera el licor de Fehling será el preparado idóneo para este experimento, pues contiene Sulfato de Cobre (CuSO4) que es una sal pesada de color azulado y de Fehling B, solución alcalina y transparente formada por Tartrato de Sodio-Potasio (KOOC-CHOH-CHOH-COOH), es decir, una sal del ácido tartárico y potasio (K[OH]). Ambas mezcladas a partes iguales. Por lo tanto este preparado nos permitirá ver si hay sustancias con grupos aldehídos, es decir reductores, que harán que la mezcla (licor Fehling) reaccione con ellos y el Cu de del óxido cúprico azul (Cu3+) se reduzca a óxido cuproso rojizo (Cu2+):

R–CHO + 2CuO             R-COOH + Cu2 (reacción de Fehling)[pic 6]

(Aldehído) (Azul)         (Ácido) (Rojo ladrillo)

Una vez recordado esto citado al principio, preparé 2ml del reactivo A +B para cada muestra por lo que, tomando la referencia citada al principio, pude calcular los miligramos de glucosa necesarios para que esos 2 ml. virasen de la siguiente manera:

Si 50 Mg. De glucosa                      reducen a 10 ml de Fehling A + B[pic 7]

Entonces...                 X Mg. De glucosa                    reducirán los 2 ml de Licor de Fehling[pic 8]

El resultado es X = 10 Mg

Incluso también podemos calcular la molaridad de la disolución, ya que conocemos la masa molecular de la glucosa (Mr. [C6H12O6]= 180), que equivale a 180 g por mol. De tal forma, aplicando únicamente la fórmula podemos conocer dicha molaridad:

= Molaridad= 0.028 M[pic 9]

Por consiguiente, si 2ml de Fehling viran con 10 mg de glucosa, el volumen (en ml) en que este azúcar estará contenido será el que se ha vaciado desde la bureta. En nuestro caso el volumen vaciado de la disolución de que preparamos con glucosa fueron 9,2ml, y dado que conocemos la masa molecular de la glucosa, así como su molaridad,  tenemos que:[pic 10]

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