Diese Einteilung ist wichtig, denn jede Untergruppe dieser Verbindungen zeichnet sich durch bestimmte Eigenschaften aus, die in anderen Untergruppen von Zuckern nicht zu finden sind. Wir sollten also die Zucker (ihre chemischen Eigenschaften) anhand dieser Klassifizierung untersuchen, wobei es nicht ganz richtig ist, von den chemischen Eigenschaften der Zucker zu sprechen, da z.B. Glukose ganz andere Eigenschaften aufweisen kann als Saccharose oder Stärke.
Chemische Eigenschaften der monomeren Kohlenhydrate.
Wir werden sie am Beispiel der Glukose untersuchen – die im Stoffwechsel von Menschen, Tieren und Pflanzen vorkommenden Zucker sind von größter Bedeutung. Außerdem wird diese Verbindung in der Medizin und in der Industrie in großem Umfang verwendet.
- Die alkoholische Gärung ist die Reaktion, die wahrscheinlich den größten praktischen Nutzen hat. Hefemikroorganismen verwandeln Glukosemoleküle in Ethylalkohol. Wenn außerdem Milch- oder Buttersäurebakterien mit Glukose reagieren, werden Milch- oder Buttersäuren gebildet.
- Es gibt eine qualitative Reaktion, die als Silberspiegel bekannt ist. Da die Aldehydgruppe in der Glucose vorhanden ist, bildet sich bei der Reaktion mit einer Ammoniaklösung von Silberoxid ein silberner Rückstand (es handelt sich dabei um reines Silber).
- Die Reaktion von Glucose mit Kupferhydroxid ist charakteristisch – die Lösung färbt sich von blau nach rot (der Grund dafür ist die Bildung von Kupferoxid). Es ist wichtig zu beachten, dass diese Reaktion nur möglich ist, wenn die Substanzen erhitzt werden – bei Zimmertemperatur bewirken die Alkoholgruppen, dass sich die Lösung dunkelblau färbt (ähnlich wie bei der qualitativen Reaktion mit Glycerin, einem Polyalkohol).
- Eine weitere Reaktion mit praktischer Bedeutung ist die Hydrierung von Glucose zu Sorbit, einem sechswertigen Alkohol (auch dies ist möglich aufgrund der Anwesenheit der Aldehydgruppe im Glucosemolekül).
- Und natürlich dürfen wir die Polymerisationsreaktion nicht vergessen, bei der sich eine große Anzahl von Glukosemolekülen (oder eines anderen monomeren Kohlenstoffs) zusammenschließen und Stärke (oder Celluolose) bilden.
Chemische Eigenschaften von Disacchariden
Da die Allgemeinheit weithin glaubt, dass Zucker eine weiße, kristalline Substanz ist, die süß schmeckt, werden wir die Eigenschaften von Saccharose untersuchen. Im Wesentlichen sind keine von Glukose abweichenden Reaktionen festzustellen (da die Aldehydgruppe „verbunden“ ist). Der einzige Unterschied besteht darin, dass diese Substanz unter dem Einfluss von Wasser in Glukose- und Fruktosemoleküle zerfällt.
Qualitäten von polymeren Kohlenhydraten
Die Depolymerisationsreaktion ist die Zerlegung von Stärke in Glukose, und zusätzlich gibt es eine qualitative Reaktion von Stärke und Jod – sie färbt sich blau.
Abschluss
Kohlenhydrate (Zucker) sind eine sehr große Gruppe von Stoffen, deren Eigenschaften durch die Anzahl der „Bausteine“ in der Verbindung bestimmt werden. Hier findest du interessante Experimente mit Zucker.