Copyright © pohodanovapec.cz 
Reakce jodu se škrobem je jednoduchý, ale velmi názorný chemický pokus, který demonstruje specifické barvové změny při vzniku inkluzního komplexu jodu v amylosové šroubovici škrobu. Níže uvádíme podrobný popis přípravy, provedení, výsledků, vysvětlení mechanismu, kinetiky a bezpečnostních opatření vhodných pro školní laboratorní cvičení.
Při reakci jodu se škrobem vzniká intenzivně modré zbarvení. Jod v čisté vodě je téměř nerozpustný, avšak ve vodném roztoku jodidu draselného se zvyšuje jeho rozpustnost a vzniká komplex KI3 · n H2O (Lugolův roztok je známá červená kapalina obsahující jod v přítomnosti jodidu draselného). Při jeho působení na škrob (např. v bramborách nebo v pudinku) se objevuje charakteristické modré zbarvení.
Pro demonstrační nebo laboratorní variantu pokusu lze využít následující pomůcky a roztoky: 2 větší kádinky (250 ml), lžička, váhy, 2 sady kádinek po 5 ks (1. sada - 100 ml, 2. sada - 50 ml) a destilovaná voda. Připravíme roztok A (škrob) a roztok B (jodičnan draselný):
| Roztok | Složení | Postup |
|---|---|---|
| Roztok A (škrob) | 0,5 g škrobu ve 125 ml vody, povařit, po vychladnutí přidat 0,05 g siřičitanu sodného, okyselit 1,25 ml zředěné H2SO4, doplnit vodou do 250 ml | 0,5 g škrobu rozpusťte ve 125 ml vody, povařte a nechte vychladnout. Poté přidejte 0,05 g siřičitanu sodného. Roztok okyselte 1,25 ml zředěné kyseliny sírové a doplňte do 250 ml. |
| Roztok B (jodičnan draselný) | 0,5 g KIO3 v 250 ml destilované vody | Rozpusťte 0,5 g jodičnanu draselného v 250 ml vody. |
Připravíme dvě sady po pěti kádinkách a očíslujeme je 1-5. Do první sady (A) nalijeme postupně 50 ml, 45 ml, 39 ml, 34 ml a 29 ml roztoku A a ve všech kádinkách doplníme objem na 50 ml destilovanou vodou. Do druhé sady (B) nalijeme shodné objemy roztoku B a doplníme na 50 ml. Poté sléváme kádinky se stejnými čísly současně a sledujeme dobu nástupu modrého zbarvení.
Oba výchozí roztoky jsou bezbarvé. Po slití roztoku A s roztokem B dochází postupně ve všech kádinkách ke zmodrání roztoku. Změny proběhly v příkladu takto: v 1. kádince po 15 s, ve 2. po 20 s, ve 3. po 30 s, ve 4. po 45 s a v 5. kádince nejpomaleji. Vysvětlení spočívá v rozdílných počátečních koncentracích výchozích látek - v první kádince byly koncentrace nejvyšší, takže reakce proběhla nejrychleji.
Pudinkové řezy: Jednoduchý recept
Při slití roztoků (A obsahující škrob, siřičitan a okyselení; B obsahující jodičnan) dochází v kyselém prostředí k následné sekvenci reakcí. Nejprve siřičitanové anionty redukují jodičnanové anionty na jodid (redukované produkty), poté probíhá synproporcionace, kdy jodičnan reaguje s jodidem za vzniku elementárního jodu. Vzniklý jod (I2) je zachycen škrobem a vzniká intenzivně modrý inkluzní komplex mezi jodem a α‑amylosou.
Rovnice popisující rozpustnost jodu v přítomnosti jodidu draselného a následnou interakci se škrobem:
KI · n H2O + I2 → KI3 · n H2O
KI3 · n H2O + škrob → I2 + KI · n H2O (reakce s škrobem ukazuje vznik modrého zabarvení, jod se ve škrobu vyskytuje jako inkluzní komplex)
Škrob je složen ze dvou částí - α‑amylosy a amylopektinu. α‑Amylosa poskytuje s jodem intenzivně modré zbarvení, protože jod proniká do vnitřní dutiny šroubovice a tvoří nevazebné interakce s vodíky hydroxylových skupin uvnitř šroubovice.
Reakční rychlost v je přímo úměrná koncentracím výchozích látek - zvýšení koncentrací zvyšuje rychlost reakce. V pokusu jsou nejvyšší koncentrace v 1. kádince, proto zde došlo k nejrychlejší modré změně. Postupné ředění roztoků vede k postupnému zpomalování reakční rychlosti až po nejpomalejší reakci v 5. kádince.
Všechny znázorněné pokusy smí provádět pouze osoby s odborným vzděláním chemického zaměření a to pouze při dodržení všech bezpečnostních pravidel a postupů v prostorách k tomu určených. Před zahájením práce si důkladně nastudujte bezpečnostní listy použitých látek.
Vysvětlení barvy a mechanismu komplexů škrob-jod se využívá i v analýze rychlosti chemických reakcí (jodometrie, bromátometrie), kde je jemná kontrola koncentrací a kyselého prostředí klíčová. V rozšířených cvičeních lze studovat vliv teploty, přítomnost inhibitorů či katalyzátorů a využít časového průběhu zbarvení k výpočtu řádu reakce a konstanty rychlosti.
Videa dostupná k pokusu slouží především jako ilustrace vlastností látek, nikoli jako návod k provedení. Jakékoliv napodobování činností na videu je pouze na vlastní nebezpečí.
Copyright © pohodanovapec.cz
