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¿Cuánta lactosa existe en leche (mecanismo)?

Iodometric de titulación se utiliza a veces para averiguar cuánto a la lactosa hay en la leche. El global de la reacción de oxidación se escribe como sigue.

$$\ce{C12H22O11 + I2 + 3NaOH ->[\ce{CuSO4}]C12H21O12Na + 2NaI + H2O}$$

¿Cómo esta reacción proceder? ¿Cuál es el papel de $\ce{CuSO4}$?

La solución es entonces que se acidifica con $\ce{HCl}$. El exceso de $\ce{I2}$ se determina a través de

$$\ce{2Na2S2O3 + I2 ->2NaI + Na2S4O6}.$$


Lo que creo que podría estar pasando (con referencias)

El uso de conceptos básicos de química inorgánica, el yodo reacciona con el frío de hidróxido de sodio para dar sodio hypoiodate.

$$\ce{I2 + 2NaOH <=>NaIO + NaI + H2O}$$

$\ce{NaIO}$ es el principal oxidante de la lactosa.$^{[1]\ [a]}$

$$\ce{C12H22O11 +NaIO + NaOH ->C12H21O12Na + NaI + H2O }$$

No tengo ni idea de lo que es la completa mecanismo podría estar aquí.

Alternativamente, $\ce{Cu^{2}^+}$puede ser reducido. En la siguiente imagen se$^{[2]}$ se muestra en la general transiciones para (semi)lineal a la lactosa.

Lactose oxidation

Lamentablemente, ninguno de referencia menciona la otra opción, ni hay flecha-empujando a los mecanismos de que es lo que yo busco.

Yodato de sodio es propenso a la descomposición, incluso debajo de la temperatura de la habitación, pero la reacción vigorosa de $80 \ ^\circ \text{C}\ ^{[3]}$:

$$\ce{3NaIO->NaIO3 +2NaI}.$$

Esto es en parte por qué el ácido se agrega. Para obtener una lectura precisa de "sin reaccionar" yodo debemos de alguna manera re-release $\ce{I2}$ a partir de los iones $\ce{IO^-}$ y $\ce{IO_3^-}$.$^{[1]}$

$$\ce{NaIO + NaI + 2HCl -> I2 + 2NaCl + H2O\\ NaIO3 + 5NaI + 6HCl -> 3I2 + 6NaCl + 3H2O}$$

El tiosulfato es muy reactivo, que es objeto de inexactitudes$^{[4]\ [5]}$ debido a

$$\ce{Na2S2O3 + 4I2 + 10NaOH -> 2Na2SO4 + 8NaI + 5H2O}.$$

Esta reacción es la menos favorecida en condiciones ácidas.$^{[1]}$


Aclaración

Yo estoy pidiendo

  • flecha-empujando mecanismos que muestran el papel de la $\ce{NaIO}$ y/o $\ce{CuSO4}$ con cíclica de la lactosa (si es posible).

$^{[1]}$ Un Estudio del Método para la Titulación de la Aldosa Azúcares con el Estándar de Yodo y el Álcali. G. M. Kline, S. F. Acree. La oficina de Normas de Diario de Investigación. Enlace [Comentario: el estudio de la realidad se ocupa de la aldosa azúcares. La ecuación para cíclica de la lactosa por lo tanto, podría ser un tramo.]

$^{[a]}$ Agu-Tõnis Talvik. La química orgánica. (1996). página 490 (hasta donde yo sé, no se encuentra disponible en inglés)

$^{[2]}$ Lácteos de la Química y de la Bioquímica. Segunda Edición. P. F. Fox, T. Uniacke-Lowe, P. L. H. McSweeney, J. A. O''Malhony. la página 62. Enlace

$^{[3]}$ Иодат натрия. Rusa De Wikipedia. Enlace

$^{[4]}$ (G. Topf). Zeit. anal. Chem., 26, p. 137; 1887

$^{[5]}$ (Bougault). Compt. rend., 164, p.; 949; 1917

2voto

lubos hasko Puntos 13669

Utilizando los conceptos básicos de la química orgánica, las soluciones de yodo y sodio hidróxido de conservar libre suficiente $\ce{I2}$ a hacer otras cosas. Me gustaría disocunt $\ce{NaIO}$ como un componente importante de este proceso.

¿Y si en lugar de eso, teníamos exactamente lo que su imagen se muestra (a excepción de los últimos pasos son impedido - vamos a ver cómo en un par de líneas). Usted está preocupado de que colindan con la forma cíclica, pero la forma cíclica y acíclica forma están en equilibrio en aqeous solución, especialmente si el ácido o la base está presente. Tenga en cuenta que en las reacciones de las ecuaciones de abajo, yo estoy usando la notación $\ce{R}$ para referirse a las partes de la molécula que no están involucrados.

Isomerización de la eno-diol

$$\ce{R-CH(OH)-CHO <=>[\ce{OH-}] R-C(OH)=CHOH}$$

La oxidación de cobre(II)

$$\ce{R-C(OH)=CHOH + 2Cu^2+ +3OH- -> R-CH(OH)-CO2^- + 2Cu+ + 2H2O}$$

Ahora, si que el cobre(I) los cationes que se tropieza en una hidróxido de aniones, entonces es todo desde $\ce{Cu2O}$ no es soluble. Sin embargo, es de yodo al rescate! El yodo se oxida $\ce{Cu+}$$\ce{Cu^2+}$.

$$\ce{2Cu+ + I2 -> 2Cu^2+ + 2I-}$$

Estas dos últimas ecuaciones añadir a dar el que usted cita (sólo me dejó el sodio espectador cationes y simplificada de los hidratos de carbono).

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