Cuc de sucre

Procediment

• Peseu 40 g de sucre i poseu-los en un vas de precipitats.
• Mesura 12 ml d’àcid sulfúric.
• Afegiu amb cura els 12 ml d’àcid sulfúric al vas de precipitats amb sucre. Treballar dins de la campana de fums.
• Remeneu bé amb la vareta de vidre, durant aproximadament un minut, fins que l’àcid sulfúric s’hagi barrejat amb el sucre.
• Deixeu-ho reposar 2 o 3 minuts i observeu la reacció.

Explicació teòrica

Una de les demostracions més espectaculars de la química també és una de les més senzilles. És la deshidratació del sucre (sacarosa) amb àcid sulfúric. L’àcid sulfúric elimina l’aigua del sucre en una reacció fortament exotèrmica, alliberant calor, vapor i gasos d’òxid de sofre. A més de l’olor de sofre, la reacció produeix una olor semblant a caramel. El sucre blanc es converteix en un tub carbonitzat negre que surt del vas de precipitats, d’aquí el nom de “cuc”.

El sucre és un hidrat de carboni, de manera que quan s’elimina l’aigua de la molècula, es deshidrata i trenca enllaços, formant carboni, aigua i una barreja d’altres gasos.

C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ + H ₂ SO ₄ 12 C + 11 H ₂ O + H ₂ SO ₄

Encara que el sucre es deshidrata, l’aigua no es perd sinó que es manté en estat líquid amb l’àcid sulfúric. Quan l’àcid sulfúric entra en contacte amb l’aigua, es produeix una dilució altament exotèrmica (alliberant energia en forma de calor), fent que l’aigua s’evapori i impulsi la massa de sucre carbonitzat cap a l’exterior.

Simultàniament, es produeix un procés d’oxidació dels àtoms de carboni presents a la molècula de sucre per l’acció de l’àcid sulfúric. S’obté diòxid de carboni i àcid sulfurós, que es descompon ràpidament en diòxid de sofre i aigua:

Oxidació: C + 2 H ₂ O CO ₂ + 4 H ⁺ + 4 e ^–
Reducció: SO_{4 ²}– + 2 H ⁺⁺ 2 e ^– SO_{3 ²}– + H ₂ O
Procés global: C + 2 H ₂ SO ₄ CO ₂ + 2 H ₂ SO ₃
Al mateix temps: H ₂ SO ₃ SO ₂ + H ₂ O