АМИНЫ. АМИНОКИСЛОТЫ. БЕЛКИ.
Цель работы: 1. Изучить химические свойства белков.
2. Выполнить и запомнить качественные реакции на белки.
Оборудование и реактивы: спиртовка, держатель для пробирок, пробирки, раствор гидроксида натрия (10-12 %), раствор сульфата меди (II) (0,5 моль/л), водный раствор яичного белка (готовится из расчета 1 мл белка на 5 мл насыщенного раствора поваренной соли), насыщенный раствор ацетата свинца, насыщенный раствор сульфата меди (II), концентрированная азотная кислота, концентрированная соляная кислота, концентрированная серная кислота, насыщенный раствор сульфата аммония, этиловый спирт, концентрированный раствор гидроксида натрия, концентрированный раствор аммиака, раствор ацетата свинца (0,5 моль/л).
ОПЫТ 1. Свертывание белков при нагревании.
2-3 мл раствора белка налейте в пробирку и нагрейте в пламени спиртовки до кипения. Что при этом наблюдается? Чем можно объяснить это явление? Содержимое пробирки разбавьте водой. Растворяется ли осадок, если нет, то почему?
Задания: 1. Запишите в виде схемы ход эксперимента и соответствующие наблюдения.
2. ответьте на во поставленные в тексте.
ОПЫТ 2. Осаждение белков минеральными кислотами.
Налейте в одну пробирку 1 мл концентрированной азотной кислоты, в другую – 1 мл концентрированной соляной кислоты, в третью – 1 мл концентрированной серной кислоты. Каждую пробирку наклоните и осторожно влейте в нее по стенке 1-1,5 мл раствора белка так, чтобы он не смешивался с более тяжелым слоем кислоты, затем пробирку поставьте в штатив. Что наблюдается на границе раздела двух жидкостей?
Затем пробирки встряхните. Какие изменения происходят при этом в пробирках?
Задания: 1. Запишите в виде схемы ход эксперимента и соответствующие наблюдения.
2. ответьте на во поставленные в тексте. Сделайте вывод об отношении белка к концентрированным кислотам.
ОПЫТ 3. Высаливание белков сульфатом аммония.
В пробирку налейте 1-1,5 мл раствора белка, прилейте равный объем насыщенного раствора сульфата аммония. Смесь слегка встряхните. Что наблюдается? Что происходит с белком?
Смесь разбавьте большим количеством воды. Что происходит с осадком? Какой вид свертывания белка наблюдается?
Задания: 1. Запишите в виде схемы ход эксперимента и соответствующие наблюдения.
2. ответьте на во поставленные в тексте.
ОПЫТ 4. Осаждение белков этиловым спиртом.
В пробирку налейте 1-1,5 мл раствора белка, прилейте 2-3 мл этанола. Что наблюдается? Проверьте, растворяется ли осадок в воде. Какой вид свертывания белка наблюдается?
Задания: 1. Запишите в виде схемы ход эксперимента и соответствующие наблюдения.
2. ответьте на во поставленные в тексте.
ОПЫТ 5. Цветные реакции на белки.
а) Ксантопротеиновая реакция.
К 1 мл раствора белка добавьте 5-6 капель концентрированной азотной кислоты до появления белого осадка или мути от свертывания белка. Реакционную смесь нагрейте до окрашивания осадка в желтый цвет. В процессе гидролиза, происходящем при этом, осадок может частично растворяться. Смесь охладите и добавьте к ней осторожно, по каплям, избыток концентрированного раствора аммиака. Окраска при этом переходит в оранжевую. Данная реакция является качественной на белки.
Задания: 1. Запишите соответствующие наблюдения.
2. ответьте на во какие группы атомов, остатки молекул каких органических веществ позволяют обнаружить эта реакция?
б) Биуретовая реакция.
В пробирку налейте 1-2 мл раствора белка, равный объем концентрированного раствора щелочи и 2-3 капли разбавленного раствора сульфата меди (II). Содержимое пробирки тщательно перемешайте. Жидкость при этом окрашивается в ярко-фиолетовый цвет. Эта реакция также является качественной на белки.
Задания: 1. Запишите соответствующие наблюдения.
2. ответьте на во какие группы атомов, остатки молекул каких органических веществ позволяют обнаружить эта реакция?
в) Сульфгидрильная реакция.
В пробирку налейте 0,5 мл раствора ацетата свинца и 2 мл раствора гидроксида натрия до растворения образовавшегося осадка гидроксида свинца (II). В результате получается плюмбит натрия Na2PbO2. В другую пробирку налейте 2 мл белка и прилейте из первой пробирки столько же плюмбита натрия.
Смесь нагрейте до кипения. При нагревании белок гидролизуется, и образуется сероводород, который вступает во взаимодействие с раствором Na2PbO2 с образованием черного или черно-коричневого осадка сульфида свинца PbS.
Задания: 1. Запишите все соответствующие наблюдения.
2. Напишите уравнения реакций образования гидроксида свинца (II) и плюмбита натрия.
3. Что позволяет обнаружить данная реакция в белке?
Определите объем кислорода, необходимый для полного окисления этиламина массой 162 г.
Запишем уравнение реакции:
3,6 моль Х моль
4C2H5NH2 + 15O2 → 8CO2 + 14H2O + 2N2
4 моль 15 моль
Рассчитаем количество вещества этиламина:
n (C2H5NH2) = m (C2H5NH2) / M (C2H5NH2) = 162 г / 45 г/моль = 3,6 моль
По уравнению реакции при окислении 4 моль этиламина расходуется 15 моль кислорода… далее составляем пропорцию (в уравнении реакции пропорция тоже показана для наглядности… можно писать, можно не писать):
3,6 моль n (C2H5NH2) - Х моль n (О2)
4 моль n (C2H5NH2) - 15 моль n (О2)
Решаем пропорцию… n (O2) = 15 моль * 3,6 моль / 4 = 13,5 моль
Рассчитаем объем кислорода:
V (О2) = Vm (О2) * n (О2) = 22,4 л/моль * 13,5 моль = 302,4 л.
в мире большое количество сульфата натрия использовались ранее при производстве синтетических моющих средств, однако во многих странах в последние годы произошёл переход на концентрированные (компактные)стиральные порошки, в которых сульфат либо не используется, либо используется в небольших количествах. в россии производители стиральных порошков закупают более 300 тыс. тонн сульфата натрия.
второе по количеству применение сульфата натрия — стекольное производство. также это вещество используют в больших объёмах при получении целлюлозы сульфатным методом, а также в текстильной,кожевенной промышленности и в цветной металлургии.
в небольших количествах сульфат натрия находит применение в лабораториях — в качестве обезвоживающего средства. несмотря на то, что он обезвоживает органические растворители медленнее, чем сульфат магния, многие предпочитают именно это средство по двум причинам: дешево и легко отфильтровывать.в природе безводный сульфат натрия встречается в виде минерала тенардита. кристаллогидрат na2so4·10h2o образует минерал мирабилит (глауберову соль). встречаются также двойные соли сульфата натрия с другими сульфатами, например астраханит na2so4·mgso4·4h2o, глауберит na2so4·caso4. значительные количества сульфата натрия содержатся в рапе и донных отложениях солёных озёр хлорид-сульфатного типа и заливекара-богаз-гол. в них при понижении температуры идёт реакция:
2nacl + mgso4 ⇆ mgcl2 + na2so4