Mapa mental: Propiedades físicas y químicas de los carbohidratos

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Mapa mental: Propiedades físicas y químicas de los carbohidratos · Formatom

Propiedades físicas y químicas de los carbohidratos

Contenido del mapa

Propiedades de carbohidratos — Sus muchos -OH explican que sean dulces y solubles y que puedan romperse, oxidarse y fermentarse.
- Clave: muchos -OH — Cada -OH es un punto de agarre al agua; si se rompe o cambia, ya es cambio químico.
  - Fórmula general — Es Cn(H2O)m, donde n y m son enteros, como glucosa C6H12O6.
  - Puentes de hidrógeno — Unión débil entre H de una molécula y O de otra que hace a los azúcares hidrofílicos.
- Propiedades físicas — Se observan sin cambiar la molécula: aspecto, solubilidad y giro de luz.
  - Color, estado y sabor — Sólidos blancos sin olor; los pequeños son dulces y los grandes como celulosa no saben a nada.
  - Solubilidad en agua — Depende de cuántos -OH libres tengan y de si el agua puede entrar en la estructura.
    - Pequeños: sí se disuelven — Glucosa C6H12O6 y sacarosa C12H22O11 son muy solubles por sus -OH libres.
    - Grandes: casi no — Celulosa y almidón son cadenas gigantes y ordenadas donde el agua no entra.
  - Actividad óptica — Por ser quirales, giran la luz polarizada que vibra en un solo plano.
    - Giro + y - — Dextrógira (+) gira a la derecha y levógira (-) gira a la izquierda.
    - Mutarrotación — El giro cambia con el tiempo en agua porque la molécula se abre y se cierra hasta equilibrarse.
- Propiedades químicas — Aparecen cuando el carbohidrato se convierte en otra sustancia.
  - Hidrólisis — Romper con agua usando ácido o enzimas, como sacarosa en glucosa más fructosa.
  - Oxidación y poder reductor — Oxidarse es ganar oxígeno o perder hidrógenos gracias a un grupo libre.
    - Prueba azul a rojo — Con Fehling o Benedict el azúcar reductor cambia de azul a rojo ladrillo.
    - Quién reduce — Glucosa y fructosa sí reducen; sacarosa no porque tiene sus puntos clave unidos.
  - Reducción — Es ganar hidrógenos; la glucosa reducida forma sorbitol, endulzante.
  - Fermentación alcohólica — Levaduras sin oxígeno transforman glucosa en etanol C2H5OH más CO2.
  - Deshidratación y caramelización — Cambios por quitar agua o por calentar.
    - Con ácido: carbón — H2SO4 quita el agua a la sacarosa y deja carbón negro C.
    - Con calor: caramelo — Calentar azúcar la dora y da sabor sin quemarla del todo.
- Identificación práctica — Cómo distinguir glucosa, sacarosa y almidón en agua usando sus propiedades.
  - 1. Mirar turbidez — El almidón deja líquido turbio por ser polisacárido insoluble; los otros dan solución clara.
  - 2. Benedict en caliente — Solo la glucosa da rojo por su -CHO libre; la sacarosa queda azul.
  - 3. Hidrolizar y repetir — Con ácido y calor la sacarosa se rompe y ahora sí da rojo con Benedict.

Los carbohidratos tienen muchos grupos -OH que funcionan como imancitos que se pegan al agua. Cuantos más grupos -OH libres, más se disuelven y más dulces suelen ser. Su fórmula general es Cn(H2O)m, donde n y m son enteros.

Las propiedades físicas se observan sin cambiar la molécula. Casi todos son sólidos blancos sin olor; los pequeños como glucosa C6H12O6 son dulces y muy solubles porque forman puentes de hidrógeno con el agua, mientras los grandes como celulosa no saben a nada y casi no se disuelven. Además, muchos son quirales y presentan actividad óptica, es decir, giran la luz polarizada, con mutarrotación en solución acuosa.

Las propiedades químicas aparecen cuando el carbohidrato se convierte en otra sustancia. Se rompen con agua por hidrólisis, se oxidan si tienen grupo libre y entonces son azúcares reductores, se reducen a alcoholes de azúcar, fermentan con levaduras sin oxígeno y se deshidratan o caramelizan al perder agua o calentarse.

En el laboratorio estas propiedades permiten distinguirlos: el almidón se reconoce por dejar agua turbia, la glucosa por dar rojo con Benedict o Fehling, y la sacarosa por ser no reductora al inicio pero volverse reductora después de hidrolizarla.