Schwefelsäure + Zucker Reaktionsgleichung?


06.01.2020, 20:01

das habe ich gefunden, verstehe es aber nicht...??

3 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Mit konzentrierter Schwefelsäure tritt Verkohlung ein. Je nachdem, welchen Zucker Du nimmst (Glucose oder Saccharose), kann man die Reaktionsgleichung idealisiert als

C₆H₁₂O₆ ⟶ 6 C + 6 H₂O
C₁₂H₂₂O₁₁ ⟶ 12 C + 11 H₂O

anschreiben, wobei das H₂O dann von der Schwefelsäure gebunden wird:

H₂SO₄ + H₂O ⟶ H₃O⁺ + HSO₄⁻

Es treten aber auch Nebenreaktionen auf wie

2 H₂SO₄ + C ⟶ 2 SO₂ + CO₂ + 2 H₂O

Mit verdünnter Schwefelsäure reagiert Saccharose bei längerem Kochen unter Spal­tung zu Glucose und Fructose, dabei dient die Säure nur als Katalysator:

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O ⟶ C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆

Glucose und Fructose haben ja dieselbe Summenformel.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik

C6H12O6 + 13H2SO4 -> 6 H3O+ + HSO4- +6CO2 + 12SO2 + 12H2O

könnte man as dann als gesamtreaktionsgleichung schreiben?? oder ist das falshc?

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@Naomi2002

Nein, weil nur ein kleiner Teil des gebildeten Kohlenstoffs zu CO₂ oxidiert wird, der meiste bleibt als schwarzer Brocken im Glas.

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Deutung: Konzentrierte Schwefelsäure ist hygroskopisch und entwässert den Zucker. Es bleibt Kohlenstoff übrig, der mit der Schwefelsäure in einer Redoxreaktion reagiert. Die schweflige Säure dissoziert in Wasser und Schwefeldioxid, das als Gas aufsteigt. Der Feststoff steigt durch die Gasentwicklung in die Höhe.

Konnte ich schneller googeln als selber schreiben. Quelle: http://unterrichtsmaterialien-chemie.uni-goettingen.de/material/9-10/V9-361.pdf

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Chemieingenieurwesen, TU Dortmund

des habe ich auch schon gesehen aber auf anderen seiten steht etwas anderes! Außerdem ist da auch keine richtige reaktionsgleichung...

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@Naomi2002

Also was da passiert ist eigentlich ziemlich einfach.

Der Zucker wird entwässert, sprich hinterher liegt Kohlenstoff und Wasser vor, das sieht man auch, wird dann schwarz. Dieser Kohlenstoff reagiert dann nur einmal mit der Schwefelsäure, Versuch das am besten nochmal mit den Oxidationszahlen nachzuvollziehen.

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Schwefelsäure hat eine sehr hohe affinität zu Wasser, demnach spaltet die Säure das chemisch gebundene Wasser aus dem Zucker ab, welcher sich z.T. an die Säure bindet und zum Teil zu Wasser (-dampf) wird.

Übrig bleibt Kohlenstoff alias Kohle, Wasserdampf und Säure.

(Kurze unpräzise Fassung)

Hier im Detail: https://www.chids.de/dachs/wiss_hausarbeiten/Kohlenhydrate_Gerner/versuche/protokolle/zucker_schwefelsaeure.pdf

ja des habe ich mir auch schon ausgedruckt, verstehe es aber auch nicht so ganz...

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@Naomi2002

Ist relativ einfach:
Stell dir die Schwefelsäure als ein Salz vor.

Wenn du ein Salz in Wasser löst bildet es Anionen und Kationen (- & +).
Das passiert wenn man Schwefelsäure zu wasser gibt (oder zu etwas was wasser enthält) in zwei stufen, welche zeitgleich ablaufen.

Da sich in gleichungen immer ein (un-)gleichgewicht einstellt, gibt es fast immer von jedem Edukt, Produkt und Zwischenprodukt einen gewissen Anteil.

Da wie in dem Dokument beschrieben, Schwefelsäure als "stabilen" Zustand ein Salz bildet (HSO4 + H3O) welches hieraus HSO4 + H+ entsteht fehlt hier logischerweise ein Wassermolekül, welches sich die Säure "woanders" besorgt (in diesem Fall aus dem Zucker.

Das ist auch schon die ganze "schwarze Magie" hierhinter.

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