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Iod-Stärke-Reaktion
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Definition und Grundlagen

Die Iod-Stärke-Reaktion ist eine charakteristische Nachweisreaktion für Stärke. Dabei bildet sich ein intensiv blauer Komplex, wenn Iod mit Stärke reagiert. Diese Reaktion wird häufig als qualitativer Nachweis für Stärke in Lebensmitteln und biologischen Proben verwendet.

(1) Stärke: Stärke ist ein Polysaccharid, das aus vielen Glucoseeinheiten besteht und als Energiespeicher in Pflanzen dient.

(2) Iod: Iod ist ein Halogen, das in elementarer Form (I2) als dunkelviolette Kristalle vorliegt. In wässriger Lösung bilden sich durch Komplexbildung mit Iodidionen "Polyiodiden", z.B. Triiodide I3-.

(3) Iod-Stärke-Komplex: Der charakteristische blaue Farbkomplex entsteht durch die Einlagerung von Iodmolekülen in die helikale Struktur der Amylose, einem Bestandteil der Stärke.

(1) Struktur der Stärke (Amylose)

(2)Raumstruktur von Amylose

(3) Iodlösung

Iod-Stärke-Komplex

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(4) Iod-Stärke-Komplex

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Mechanismus der Reaktion

  1. Die Stärke besteht aus zwei Hauptkomponenten: Amylose und Amylopektin. Die Amylose bildet helikale Strukturen, in die Iodmoleküle eingelagert werden können.
  2. Wenn Iodlösung zu einer Stärkeprobe gegeben wird, lagern sich die Triiodid-Komplexe in die Helix der Amylose ein. Dies führt zur Ausbildung eines Iod-Stärke-Komplexes, der intensiv blau erscheint.
  3. Der blaue Farbkomplex entsteht durch die Wechselwirkung zwischen den Iodmolekülen und den Elektronenpaaren der Sauerstoffatome in der Stärkehelix.
  4. Diese Einlagerung bewirkt eine Veränderung der elektronischen Struktur der Iodmoleküle, was zur Ausbildung der charakteristischen blauen Farbe führt.

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Beispiel einer Iod-Stärke-Reaktion

Wenn eine wässrige Lösung von Iod zu einer Kartoffelscheibe gegeben wird, färbt sich die Kartoffel blau, was die Präsenz von Stärke nachweist. Diese einfache, aber effektive Methode wird häufig in der Lebensmittelanalytik verwendet.



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Und jetzt du!


Aufgabe: Es werden verschiedene Lebensmittel und natürlich vorkommenden Stoffe mit Lugolscher Lösung behandelt. Wo und warum bekommt man bei den folgenden Stoffen einen positiven Nachweis?

  • (1) Tapioka
  • (2) Mais
  • (3) Chitosan

Chitosan ist ein Biopolymer, das sich von Chitin ableitet. Chitin wird dazu deacetyliert (Abspaltung einer Acetylgruppe). Chitin und Chitosan bildet die Zellwand von Pilzen. Außerdem ist Chitin hauptsächlich in Krebsschalen enthalten.
Link 1: Chitosan-Iodide-Complexes (wissenschaftliches Paper, Achtung sehr anspruchsvoll!)

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Fragen zur Vertiefung

Um das Thema weiter zu vertiefen, bearbeite die folgenden Fragen:

Aufgabe 1: Wie bildet sich der Iod-Stärke-Komplex?

Aufgabe 2: Welche Rolle spielt die Struktur der Amylose bei der Ausbildung des Iod-Stärke-Komplexes?

Aufgabe 3: Warum hat ein Iod-Nachweis mit Amylopektin eine andere Farbe? Und warum funktioniert der Nachweis mit Amylopektin überhaupt?

Aufgabe 4: Warum spricht man von einem Gleichgewicht?

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Hilfen und Quellen

Link 1: Prof. Blume: Iod-Stärke-Komplex

Link 2: Uni Göttingen: Iod-Stärke-Gleichgewicht

Link 3: Seilnacht: Iod-Kaliumiodid-Probe

Link 4: FU Berlin: Iod-Stärke-Reaktion