碘与淀粉显色影响因素的实验探究

碘与淀粉显色影响因素的实验探究
摘要：碘与淀粉的显色反应实验是验证碘或淀粉性质的验证性实验，在分析化学实验中的一些氧化还原滴定里可以通过碘与淀粉的显色来判断滴定的终点，在判断纯卤素非金属性强弱用到的淀粉碘化钾试纸也是依据碘与淀粉的显色来判断的。

本文通过测定不同浓度、不同温度、不同酸碱度、不同溶剂对显色反应的影响，找出碘与淀粉显色的最佳条件，改进碘与淀粉显色的演示实验。

直链淀粉与碘作用呈蓝色，支链淀粉与碘作用呈紫色。

淀粉与碘显色实验影响因素的探究
摘要：对淀粉与碘的显色条件进行了研究。

发现淀粉与碘显示出的颜色受混合溶液的温度、酸碱性、溶剂、试剂浓度等的影响。

关键词：淀粉；碘；显色反应
碘遇淀粉变蓝色是大家都知道的一个常识。

可学生在做淀粉遇碘变蓝色的实验中，我发现往淀粉溶液中加碘水，溶液变蓝色；加热，发现溶液的蓝色会变浅甚至会消失，冷却时，又恢复蓝色。

这是什么原因呢？为此，笔者从温度、溶液酸碱性、溶剂、试剂浓度等方面设计系列实验，探究淀粉与碘显色反应灵敏度的影响因素。

1 实验步骤及现象
1.1 温度的影响
在5支10 mL比色管中，加入一定浓度的淀粉溶液2mL，在不同温度下加热10min后, 再分别滴加2滴碘标准溶液，观察实验的现象。

实验结果表明在75℃以上时, 淀粉溶液遇碘不变蓝；70℃时, 变蓝, 但很快褪色；60℃时, 变蓝，颜色消失也很快；将以上比色管取出冷却后溶液显蓝色。

实验结果还表明只有在50℃以下时, 淀粉溶液变蓝，且不褪色。

1.2 溶液酸碱性的影响
在5支10 mL比色管中，分别加入1mol·L-1HC1溶液、0.1 mo l·L-1HC1溶液、蒸馏水、1mol·L-1NaOH溶液、0.1mol·L-1NaOH溶液2mL，再分别滴加淀粉溶液3滴，碘标准溶液2滴，观察实验的现象。

实验结果表明, 碘单质只有在酸性和中性条件下, 才能使淀粉变蓝, 而在强碱性条件下, 碘单质不会使淀粉变蓝。

1.3 溶剂的影响
在5支10 mL比色管中，加入不同浓度的乙醇溶液2mL，再分别滴加淀粉溶液3滴，碘标准溶液2滴，观察实验的现象。

实验结果表明, 在纯水中呈现的蓝色和在乙醇介质中呈现的蓝色略有不同。

当溶液中乙醇浓度较低（<50℅）时显蓝色，浓度较高(>50℅)时显蓝紫色。

1.4 试剂浓度的影响
1.4.1 碘溶液浓度的影响
在5支10 mL比色管中，分别加入不同浓度[1]的碘水2mL，再分别滴加淀粉溶液3滴，观察实验的现象。

溶液颜色由蓝色变到浅蓝色、蓝紫色。

说明淀粉浓度不变，碘的浓度愈大溶液颜色愈深。

1.4.2 淀粉浓度的影响
在5支10 mL比色管中，分别加入浓度[2]为0.5℅、0.05℅、0.00 5℅、0.0005℅、0的淀粉溶液2mL，再分别滴加2滴碘标准溶液，观察实验的现象。

溶液依次呈现蓝色、天蓝色、浅蓝色、淡蓝紫色、无色，说明淀粉浓度越高，呈现的颜色越深。

当淀粉溶液的浓度在十万分之五左右时，仍能观察到淀粉与碘作用显色。

2 结果分析
2.1 淀粉的组成、结构及与碘反应原理
淀粉是白色无定形粉末, 通常由10℅～30℅的直链淀粉( 淀粉颗粒质) 与70℅～90℅支链淀粉( 淀粉皮质) 组成。

直链淀粉是由葡萄糖以α-1,4-糖苷键结合而成的链状化合物，但并非线形结构。

淀粉分子中各葡萄糖单位有游离羟基，可以形成分子内氢键而形成螺旋结构，每一圈螺旋大约有六个葡萄糖单位。

螺旋结构中有一定的空腔，刚好能容纳碘分子钻入。

碘分子与淀粉之间借助于范德华力联系在一起，形成一种络合物，这种络合物能够吸收除了蓝色以外的其他可见光，因此使淀粉呈现出蓝色[3]。

2.2 影响因素分析
（1）由于直链淀粉与碘分子反应的实质是形成具有螺旋结构的络合物，加热到75℃以上时淀粉的螺旋结构被破坏，不能与碘分子结合形成络合物，因此溶液不会变蓝色。

一旦冷却螺旋结构恢复，蓝色就会呈现。

（2）碘分子与水能发生微弱的歧化反应：I2+H2O=HI+HIO，在酸性条件下，该反应受到抑制，碘分子相对稳定，使I2更有利于与淀粉结合形成稳定的络合物；而在强碱性条件下, 碘分子可与NaOH 发生歧化反应：3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O，而这些碘的化合物不能与淀粉形成络合物, 所以淀粉不会变蓝。

（3）由于碘分子在乙醇中的溶解度比在水中的溶解度大，但乙醇与水互溶，相互作用从而使乙醇浓度高的混合液呈现出特殊的蓝紫色[4]。

3 结论
（1）温度升高可使淀粉与碘显色反应灵敏度降低，该显色反应需在50℃以下进行。

（2）淀粉与碘显色反应受溶液酸碱性的影响，碱性条件下不显色。

（3）混合溶液中乙醇浓度在50℅以上时，溶液不显蓝色。

（4）试剂浓度越大，溶液的颜色越深、
参考文献
[1] 赵琦, 彭伟民. 化学教育[J], 2008, 9: 61-62.
[2] 周宁怀. 微型无机化学实验.[M] 北京: 科学出版社. 2000: 11-13.
[3] 王惠宁. 有机化学[M]. 上海: 科学普及出版社，2000: 251-253.
[4] 王程杰.中学化学实验研究[M]. 上海: 华东师大出版社，2005.
【摘要】将常规实验"淀粉与碘显色因素探究"设计成微型实验,对浓度、溶液酸碱度、溶剂的种类和含量进行探究。

该方案操作便捷、现象明显,适合单人探究,教学效果好。

更多还原
【关键词】显色；微型实验；碘；淀粉；
【文内图片】
2淀粉浓度影响
溶剂对显色灵敏度的影响
1.3酸碱性的影响
2使用微型实验的意义。