Zetmeel identificeren

1.Onderzoeksvraag

Hoe kun je zetmeel in voedsel identificeren?

2.Voorbereiding

Materialen

• koper(II)sulfaat 1mol/l;
• kaliumjodide 1 mol/l;
• kopjes;
• citroen;
• aardappel;
• pipet;
• lepel.

3. Werkwijze

1. Meng wat koper(II)sulfaat en kaliumjodide-oplossing in een kopje in een verhouding van 1:2.
2. Bedek een gesneden aardappel en citroen met kokend water en laat 5 minuten weken.
3. Voeg enkele druppels van de bereide oplossing toe aan elk van de kopjes.
4. Het kopje aardappel krijgt een blauwe tint.
5. Ondertussen wordt de oplossing in de beker met citroen kleurloos. Gebeurde dit niet, dan bevatte de citroen niet genoeg vitamine C(ascorbinezuur).

4.Reflecteren

Koper(II)sulfaat en kaliumjodide reageren om dijood te vormen, dat oplost in achtergebleven kaliumjodide om een ​​bruine oplossing op te leveren. Als dit mengsel met aardappel aan de oplossing wordt toegevoegd, zal het aanwezige zetmeel met jodium reageren en een donkerblauw zetmeel-jodiumcomplex vormen. Als de oplossing van dijood in kaliumjodide wordt toegevoegd aan de oplossing met citroen , reageert het dijood met vitamine C (ascorbinezuur) en wordt het gereduceerd tot kleurloze jodide-ionen.

Het blauw worden van jodium met zetmeel berust op de vorming van een complex tussen beide moleculesoorten. Het zetmeelmolecule bindt zichzelf regelmatig met H-bruggen tussen de diverse OH-, dit gebeurt op bepaalde afstanden in het molecule.  Hierdoor moet het molecule zich in te scherpe bochten kronkelen. Het resul­taat is dat het molecule zich tot een keurig regel­matige spiraal opvouwt. Daar zitten voldoende water­moleculen tussen en omheen: zij kunnen ook waterstof­brug­gen (H-bruggen) maken met het amylose­molecule (ze hebben immers zelf ook OH-groepen.  Het vormt in water een zo­ge­naam­de colloï­dale oplossing. Die houdt het midden tussen een suspensie en een echte oplossing. Een echte oplossing zou helemaal hel­der zijn en geen Tyndall-effect (d.w.z. verstrooiing van licht) vertonen.
Een jodium­molecule past precies in de spiraal. Daardoor is er een inter­actie tussen beiden waardoor de kleur verandert. Jodium heeft allerlei kleuren, afhankelijk van de omgeving. Bijvoorbeeld in alcohol bruin en in benzine violet. Ook is jodium met zetmeel heus niet altijd blauw. Het vormen van het complex is een exotherme reactie. Het is een even­wichts­reactie, dus omkeerbaar:

I₂ (aq) + zetmeel (aq) ⇆     I_2.zetmeel (aq)