Pozor! Jste na staveništi. Více informací zde.
logo RVP.CZ
Přihlásit se
Titulka > Modul články > Gymnaziální vzdělávání

Zobrazit na úvodní stránce článků

Titulka > Modul články > Gymnaziální vzdělávání > Pronikání molekul jodu přes igelit

Pronikání molekul jodu přes igelit

Praktický příspěvek
inspirace
uč.hodina
Autor Milan Bárta

Pokus, který jsem nazval Pronikání molekul jodu přes igelit, demonstruje skutečnost, že částice typu atomů a molekul jsou v neustálém pohybu. Některé tyto částice jsou tak malé, že mohou proniknout igelitovou fólií, přestože se nám tato fólie zdá pro látky neproniknutelná. Experiment lze rovněž využít v hodinách biologie při demonstraci polopropustnosti (semipermeabilnosti) membrán. Jod se požívá jako činidlo dokazující přítomnost škrobu, pokus tak může být použit i v učivu sacharidů.

Pokus může demonstrovat učitel před třídou, ale lze jej provádět také v rámci laboratorních cvičení, a to jak na gymnáziu, tak na základní škole. Při laboratorním cvičení pracují žáci ve skupině. Protože je pokus nenáročný, mohou ho vyspělejší žáci provádět i samostatně. Vyzkoušel jsem ho v několika skupinách a u všech se dostavil prokazatelný výsledek.

Postup
  1. Do kádinky o objemu 250 ml připravte roztok škrobu. V 10 ml studené vody rozmíchejte lžíci škrobu. Vše nařeďte 100 ml horké vody.

  2. Připravte jodovou tinkturu z 10 ml lihu a několika krystalů jodu. (Hotovou jodovou tinkturu lze koupit v lékárně.)

První dva kroky je možné provést v rámci přípravy v laboratoři před vyučovací hodinou, nicméně vzhledem k praktickému využití obou roztoků (škrob - potravinářství, výroba lepidel, praní, jodová tinktura - lékařství) se vyplatí přípravu provést před žáky či s jejich přímou účastí.

  1. Do igelitového sáčku vyplněného vodou přikápněte několik kapek jodové tinktury.

  2. Igelitový sáček vložte do kádinky s roztokem škrobu.

  3. Po 3 - 5 minutách lze pozorovat pronikání zabarvení do roztoku škrobu. Tenké proužky tmavěmodré až černé barvy signalizují, že molekuly jodu interagují s molekulami polysacharidu v kádince.

Vysvětlení pokusu

Pokus dokazuje, že částice hmoty, v našem případě molekuly jodu, jsou v neustálém pohybu. Kdyby tomu tak nebylo, nepronikaly by všemi směry do roztoku škrobu. Přestože se nám zdá, že igelit je prakticky neproniknutelná fólie, ve skutečnosti jsou i v takovém materiálu póry, jimiž mohou dostatečně malé částice pronikat. Na principu polopropustnosti fungují i biologické membrány, jakou je např. cytoplazmatická membrána buněk živých organismů. Na principu polopropustné membrány funguje i umělá dialýza nahrazující funkci ledvin. Koneckonců polopropustnost ledvinových nefronů se uplatňuje i ve zdravých ledvinách.

Otázky

Návrh otázek, kterými si lze u žáků ověřit pochopení pokusu.

  1. Proč se jod rozpouští v lihu a ne v lépe dostupné vodě?
  2. Proč jod po svém průniku do roztoku škrobu mění barvu?
  3. Jak je možné, že jod pronikl skrz nepropustnou fólii?
  4. Kde se můžeme s podobným jevem ještě setkat?

Odpovědi

  1. Jod je ve vodě nerozpustný. K jeho rozpuštění se zpravidla používá ethanol (vzniká tinktura), nebo se vytváří tzv. Lugolův roztok - jod se rozpustí ve vodném roztoku jodidu draselného.
  2. Škrob se skládá ze dvou forem polysacharidů, z amylosy a amylopektinu. Amylosa je tvořena dlouhými nerozvětvenými řetězci, složenými z glukosových zbytků, vzájemně spojených glykosidickými vazbami. Tento řetězec má strukturu šroubovice, do jejíhož nitra lze navázat až 20 % jodu. Tato reakce se projeví přeměnou žlutohnědého roztoku jodu na tmavěmodré až černé zbarvení.
  3. Jde o to, že fólie ve skutečnosti není nepropustná, ale pouze polopropustná. Ani prezervativ není úplně nepropustný, naštěstí spermie jsou přes svou malou velikost (ve srovnání třeba s vajíčkem) stále větší než póry v kondomu. Molekuly jodu jsou menší než otvory ve fólii.
  4. V podstatě jde o filtraci, jen otvory ve filtru jsou pro nás nepředstavitelně malé, protože jimi neprojdou ani molekuly vody. Na podobném principu funguje třeba filtrace krve v ledvinách (a umělých ledvinách), podobně funguje selekce látek na biologických membránách (v obou uvedených případech ale voda přes "filtr" projde).
V případě pochybností o aktuálnosti či funkčnosti příspěvku využijte tlačítko „Napište nám“.
Napište nám