碘遇淀粉顯藍(lán)色的實(shí)驗(yàn)探究

余玲莉

【摘要】碘遇淀粉的顯色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證碘或淀粉性質(zhì)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，高中學(xué)習(xí)階段，我們認(rèn)為淀粉遇碘單質(zhì)顯色并且為藍(lán)色，而在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，卻出現(xiàn)了不同的結(jié)果。因此本人從本實(shí)驗(yàn)的條件考慮，探究淀粉遇碘顯藍(lán)色可能會(huì)受淀粉濃度、溶液溫度以及溶液酸堿度的影響。

【關(guān)鍵詞】淀粉 碘 顯色反應(yīng) 原因分析

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）12-0146-02

本人從溫度、溶液酸堿性、淀粉濃度等方面設(shè)計(jì)系列實(shí)驗(yàn)，探究淀粉與碘顯色反應(yīng)靈敏度的影響因素。

實(shí)驗(yàn)藥品及儀器：

實(shí)驗(yàn)室用可溶性淀粉在熱水中溶解，再冷卻至室溫，配成淀粉過(guò)飽和淀粉溶液；碘水；蒸餾水；稀硫酸溶液；氫氧化鈉溶液；燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、pH計(jì)。

1.實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象

1.1溫度的影響

取一支試管加入5ml淀粉溶液加5滴碘水，馬上出現(xiàn)藍(lán)色；取另一支試管加入5ml淀粉溶液，在酒精燈上加熱至沸后再加入5滴碘水，現(xiàn)象是不出現(xiàn)藍(lán)色，呈現(xiàn)的是淺棕色，放置一段時(shí)間，現(xiàn)象不變。

由此可得出結(jié)論，淀粉遇碘顯藍(lán)色受溫度的影響。溶液煮沸后加熱不出現(xiàn)藍(lán)色，常溫出現(xiàn)藍(lán)色。所以進(jìn)一步做探究實(shí)驗(yàn)，分別把淀粉溶液至于40°C，50°C，，60°C，70°C，80°C的水浴中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出現(xiàn)象是：

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在80℃以上時(shí)，淀粉溶液遇碘不變藍(lán)；70℃時(shí)，變藍(lán)，但很快褪色；60℃時(shí)，變藍(lán)，顏色消失也很快；只有在50℃以下時(shí)，淀粉溶液變藍(lán)，且不褪色。

1.2溶液酸堿性的影響

取上述淀粉溶液分別通過(guò)稀硫酸、氫氧化鈉和pH計(jì)調(diào)成pH約為4、10和中性淀粉溶液，取三種溶液5ml分別裝入三支試管，滴加5滴碘水，中性及pH約為4的試管都出現(xiàn)了藍(lán)色，而pH約為10的溶液未出現(xiàn)藍(lán)色。

從以上結(jié)果表明，淀粉遇碘在中性或酸性條件下顯示藍(lán)色，而堿性條件為無(wú)色。

1.3淀粉或碘水濃度的影響

取上述溶液適量于三支試管中，其中一支大概稀釋成原來(lái)的兩倍體積，一支大概稀釋成原來(lái)的四倍體積，一支不變。分別加入5滴碘水，出現(xiàn)現(xiàn)象為第一支深藍(lán)色，第二支淡藍(lán)色，第三支無(wú)色。

現(xiàn)象表明，溶液濃度會(huì)影響顯色。這組實(shí)驗(yàn)中，淀粉溶液濃度不同，碘水濃度也不同，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，淀粉濃度/越高，呈現(xiàn)的顏色越深。實(shí)際在這反應(yīng)中，碘水的濃度從左到右也在逐漸變小，所以，當(dāng)兩者的濃度都高時(shí)，呈現(xiàn)顏色較深，當(dāng)兩者濃度都較低時(shí)，顏色就較淺，甚至呈現(xiàn)無(wú)色。

2.結(jié)果分析

2.1淀粉的組成、結(jié)構(gòu)及與碘反應(yīng)原理

淀粉可分為直鏈淀粉和支鏈淀粉。淀粉分子中各葡萄糖單位有游離羥基，可以形成分子內(nèi)氫鍵而形成螺旋結(jié)構(gòu)，螺旋結(jié)構(gòu)中有一定的空腔，剛好能容納碘分子鉆入。碘分子與淀粉之間借助于范德華力聯(lián)系在一起，形成一種絡(luò)合物，這種絡(luò)合物能夠吸收除了藍(lán)色以外的其他可見(jiàn)光，因此使淀粉呈現(xiàn)出藍(lán)色。支鏈淀粉與碘單質(zhì)顯紫色。

2.2影響因素分析

（1）淀粉與碘顯色的實(shí)質(zhì)是形成“淀粉-碘包合物”，改變了吸收光的性能而變色的緣故。當(dāng)在較高溫度下，分子運(yùn)動(dòng)加快，碘分子不易與淀粉形成包合物，因此，溫度越高，分子的運(yùn)動(dòng)就越快，結(jié)合也就會(huì)越困難，從而顯色也會(huì)越不靈敏。

（2）淀粉與碘反應(yīng)出現(xiàn)藍(lán)色的與溶液中的pH值有關(guān)。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，可以是中性，也可以是酸性，但不能是強(qiáng)堿性。實(shí)驗(yàn)表明在不同的pH值溶液中淀粉與碘呈現(xiàn)顏色反應(yīng)的顯色情況是不同的。

在弱酸性溶液中，碘基本不參與歧化反應(yīng)，淀粉也未水解，兩者可以很好的結(jié)合。在強(qiáng)酸性溶液中，淀粉有可能發(fā)生了水解，產(chǎn)生了糊精，碘單質(zhì)遇糊精產(chǎn)生的顏色可能是棕紅色、淺紅色等，和藍(lán)色混合，就有可能呈現(xiàn)藍(lán)紫色。

在強(qiáng)堿性溶液中，本人認(rèn)為應(yīng)該是碘單質(zhì)迅速發(fā)生歧化反應(yīng)，堿將碘歧化成次碘酸鹽和碘化物，基本無(wú)單質(zhì)碘的存在，而不能與淀粉形成包合物，因而不顯色。

為此，本人進(jìn)行了如下三組實(shí)驗(yàn)：

①按順序加入淀粉溶液+氫氧化鈉溶液+碘水，現(xiàn)象為無(wú)色，繼續(xù)滴加碘水，出現(xiàn)藍(lán)色。由此可以得出堿性條件是碘單質(zhì)不能存在，而淀粉無(wú)影響。

②按順序加入淀粉溶液+氫氧化鈉溶液+碘水，現(xiàn)象為無(wú)色，繼續(xù)滴加稀硫酸溶液，出現(xiàn)藍(lán)色。由此可以得出碘單質(zhì)是發(fā)生了歧化反應(yīng)，然后在酸性條件下，碘酸鹽和碘化物又生成了碘單質(zhì)。

③按順序加入淀粉溶液+碘水，現(xiàn)象為藍(lán)色，繼續(xù)加氫氧化鈉溶液，溶液變?yōu)闊o(wú)色，再滴加碘水，又出現(xiàn)藍(lán)色。由此可得出堿性環(huán)境下，包合物中的碘單質(zhì)也會(huì)被反應(yīng)，從而不能出現(xiàn)藍(lán)色。

（3）淀粉濃度或者碘水的濃度都會(huì)影響顏色。淀粉或者碘單質(zhì)的含量較少，那生成包合物的含量就較少，那呈現(xiàn)出的顏色就會(huì)不一樣。

而且在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中。如果淀粉與碘水顯示的是淡藍(lán)色，再滴加碘水，碘水本身是棕黃色，所以甚至可能會(huì)出現(xiàn)綠色。由此可得出濃度不同，聚合的量不同，顏色深度就不一樣，呈現(xiàn)的顏色就不一樣。

因此，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中應(yīng)注意滴加碘水的量。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙琦，彭偉民.化學(xué)教育[J]，2008，9：61-62.