Describa, del modo más completo posible, el fundamento químico de la prueba de Fehling, y los reactivos necesarios para llevarla a cabo. Cite dos ejemplos, uno de una molécula que dé positivo, y otro de una molécula que dé negativo en esta prueba. Razone la respuesta. [1,25 puntos]
La prueba de Fehling sirve para detectar la presencia de AZÚCARES REDUCTORES en una muestra. Su fundamento químico es una reacción de oxidación y reducción: el azúcar se oxida y, al hacerlo, reduce el ion cobre del reactivo.
En detalle. Los monosacáridos y algunos disacáridos tienen un grupo carbonilo libre en su carbono anomérico —un aldehído en las aldosas y una cetona en las cetosas—. En medio alcalino y en caliente ese grupo se oxida hasta ácido, y los electrones que cede los recoge el ion cobre (II) del sulfato de cobre, que pasa a cobre (I). El cobre (I) precipita como óxido de cobre (I), un sólido de color ROJO LADRILLO o anaranjado que es la señal positiva de la prueba. La reacción, en esquema:
El cambio de color va del azul intenso del reactivo, que es el del ion cobre (II) en disolución, al rojo ladrillo del precipitado. Se llama poder reductor del azúcar precisamente a esta capacidad de reducir el cobre.
Los reactivos necesarios son dos disoluciones que se preparan por separado y se mezclan en el momento de usarlas:
FEHLING A: disolución acuosa de sulfato de cobre (II), de color azul. Aporta el ion
, que es el oxidante.
FEHLING B: disolución de hidróxido sódico o potásico con tartrato sódico-potásico, la llamada sal de Seignette. El hidróxido proporciona el medio alcalino que hace posible la oxidación, y el tartrato forma un complejo con el cobre que lo mantiene en disolución: sin él, el cobre precipitaría como hidróxido de cobre (II) al añadir la base y la prueba no se podría hacer.
Hace falta además CALENTAR la mezcla, normalmente al baño maría, porque la reacción no ocurre en frío.
Ejemplo de molécula que da POSITIVO: la GLUCOSA. Es una aldohexosa, y en su forma cíclica el carbono 1 es el anomérico; ese carbono puede abrir el anillo y quedar como grupo aldehído libre, oxidarse a ácido glucónico y reducir el cobre. Da, por tanto, precipitado rojo. Lo mismo ocurre con la fructosa, la galactosa, la maltosa y la lactosa: en la maltosa y la lactosa el enlace es monocarbonílico, de modo que queda un carbono anomérico libre.
Ejemplo de molécula que da NEGATIVO: la SACAROSA. Está formada por glucosa y fructosa unidas por un enlace
DICARBONÍLICO, es decir, que compromete los carbonos anoméricos de los dos monosacáridos. Al no quedar ningún carbonilo libre, ninguno de los dos anillos puede abrirse, no hay nada que se oxide y el cobre no se reduce: la disolución sigue azul. Solo si antes se hidroliza la sacarosa, por ácido o con la enzima sacarasa, la prueba pasa a dar positivo, porque se liberan la glucosa y la fructosa. También dan negativo el almidón, la celulosa y el glucógeno, cuyos extremos reductores son tan escasos en proporción a la masa del polímero que la reacción no se aprecia.