Ziegelrot, blauschwarz oder gar nichts — zehn Übungen zu den beiden klassischen Zuckernachweisen.
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Übungsaufgaben
Zehn Übungen von AFB I bis AFB III — jede gibt dir sofort Rückmeldung, bei Schwierigkeiten helfen zwei gestufte Tipps.
A1
Wer färbt Fehling rot?
AFB I
Ordnen Sie die Stoffe nach dem Ergebnis der Fehling-Probe.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Fehling positiv
2Fehling negativ
Positiv reagieren Aldehyde und Zucker mit freiem anomerem C-Atom. Trehalose ist (1→1)-verknüpft, Ketone wie Aceton lagern sich nicht um, Cellulose ist unlöslich und hat kaum Kettenenden.
Ansatz: Suche die Aldehydgruppe bzw. das freie Halbacetal.
Weiter: Trehalose: beide anomeren C-Atome sind verknüpft.
A2
Stimmt's? — Nachweise
AFB I
Nennen Sie jeweils, ob die Aussage zutrifft.
Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5
Fehling: Redoxreaktion am Kupfer. Iod: Einlagerung in eine Helix, keine chemische Reaktion mit dem Zucker.
Ansatz: Wer wird reduziert, wer oxidiert?
Weiter: Wovon hängt die Farbe bei der Iodprobe ab?
A3
Beobachtung und Deutung
AFB I
Geben Sie zu jeder Beobachtung die passende Deutung an.
Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Der schwarze Niederschlag ist ein Durchführungsfehler, kein Nachweis.
Ansatz: Welche Metallionen werden jeweils reduziert?
Weiter: Der Blindprobe fehlt jede Zuckerprobe.
A4
Wie viel Kupfer(I)-oxid?
AFB II
0,90 g Glucose reagieren vollständig mit überschüssiger Fehling-Lösung. Berechnen Sie die Masse des Niederschlags (\(M(\ce{Cu2O}) = 143{,}09\,\tfrac{\text{g}}{\text{mol}}\), \(M(\text{Glc}) = 180{,}16\,\tfrac{\text{g}}{\text{mol}}\)).
Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
\(n(\text{Glc}) = \tfrac{0{,}90\,\text{g}}{180{,}16\,\text{g/mol}} = 5{,}00 \cdot 10^{-3}\,\text{mol} = n(\ce{Cu2O})\); \(m = 5{,}00 \cdot 10^{-3}\,\text{mol} \cdot 143{,}09\,\tfrac{\text{g}}{\text{mol}} = 0{,}715\,\text{g}\). Typischer Fehler: mit 2 multiplizieren — es entstehen zwar 2 Cu⁺, aber nur ein Cu₂O.
Ansatz: Verhältnis aus der Reaktionsgleichung: 1 Aldehyd : 1 Cu₂O.
Weiter: n(Cu₂O) = n(Glucose).
A5
Redoxgleichung bauen
AFB II
Formulieren Sie die Gleichung der Fehling-Probe für ein Aldehyd R–CHO im alkalischen Milieu.
Setze den Bauplan von links nach rechts zusammen. Ein Klick legt den Baustein auf den nächsten freien Platz, ein Klick im Bauplan legt ihn zurück. Enter funktioniert genauso.
Ladungsbilanz: links 2·(+2) + 5·(−1) = −1, rechts −1. Im Alkalischen liegt die Säure als Carboxylat vor, Kupfer wird nur bis +I reduziert.
Ansatz: Kupfer landet in Cu₂O, nicht als Metall.
Weiter: Mit OH⁻ und H₂O die Ladungen und O-Atome ausgleichen.
A6
Drei Kreuze pro Probe
AFB II
Ermitteln Sie die zu erwartenden Ergebnisse. Setzen Sie alle zutreffenden Kreuze.
Setze alle zutreffenden Kreuze — in manchen Zeilen passen mehrere. Enter setzt und löscht.
Probe
Fehling +
Fehling −
Iod blau
Lactose
Trehalose
Invertzucker
Wachsmaisstärke (nur Amylopektin)
Erbsenstärke (viel Amylose)
Wachsmaisstärke färbt Iod nur rotviolett, weil ihr die lange unverzweigte Amylose fehlt.
Ansatz: Ist ein anomeres C-Atom frei?
Weiter: Blau wird es nur mit Amylose.
A7
Mix mit 4.1.1: Oxidationszahlen
AFB II
Bestimmen Sie für die Fehling-Probe mit Glucose schrittweise:
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
Oxidationszahl von C1 in der Aldehydgruppe:
Oxidationszahl von C1 in der Carboxylatgruppe:
abgegebene Elektronen pro Glucose-Molekül:
reduzierte Cu²⁺-Ionen pro Glucose-Molekül:
C1 im Aldehyd: Bindung zu C (0), H (−1) und doppelt zu O (+2) → +I; im Carboxylat drei Bindungen zu O → +III. Zwei Elektronen reichen für zwei Cu²⁺ → Cu⁺.
Ansatz: Bindungselektronen dem elektronegativeren Partner zuordnen.
Weiter: Jedes Cu²⁺ nimmt ein Elektron auf.
A8
Fehlersuche im Protokoll
AFB III
Überprüfen Sie das Versuchsprotokoll und markieren Sie die falschen Zeilen.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Beide Nachweise sind Gruppenreaktionen mit klarer Reichweite — Schlüsse darüber hinaus sind unzulässig.
Ansatz: Was genau weist jede Probe nach?
Weiter: Zwei Schlussfolgerungen gehen zu weit.
A9
Versuch planen: Invertzucker
AFB III
Planen Sie einen Versuch, der zeigt, dass Saccharose durch Säure in reduzierende Zucker gespalten wird. Ordnen Sie die Schritte.
Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Fehling-Probe mit einem Teil der Saccharose-Lösung: negativ (Vergleich).
2Zweiten Teil der Lösung mit verdünnter Salzsäure einige Minuten kochen.
3Abkühlen und mit Natronlauge neutralisieren bzw. leicht alkalisch machen.
4Fehling I und II zugeben und im Wasserbad erhitzen.
5Ziegelroter Niederschlag: Glucose und Fructose sind entstanden.
Ohne Neutralisieren verbraucht die Salzsäure die Natronlauge der Fehling-Lösung — dann fällt die Probe falsch negativ aus.
Ansatz: Erst der Vergleich, dann die Spaltung.
Weiter: Fehling funktioniert nur im Alkalischen.
A10
Trickaufgabe: Zuckerfrei, aber ziegelrot
AFB III
Eine zuckerfreie Vitamin-C-Brausetablette (Ascorbinsäure, Süßstoff, Citronensäure, Natriumhydrogencarbonat) wird gelöst; die Fehling-Probe fällt positiv aus. Beurteilen Sie die Schlussfolgerungen. Markieren Sie alle zutreffenden.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Die Falle: „Fehling positiv = Zucker“. Ascorbinsäure reduziert Cu²⁺ ebenfalls. Säure würde die Probe eher stören, weil Fehling alkalisches Milieu braucht.
Ansatz: Welche Stoffe außer Zuckern können Cu²⁺ reduzieren?
