klepsydra chemiczna

Reakcje godzinowe to zmiany, których efekt (np. zmiana koloru) nie pojawia się natychmiast, ale dopiero po pewnym czasie od wymieszania odczynników. Istnieją również reakcje, które pozwalają zobaczyć wynik kilka razy. Przez analogię do "zegara chemicznego" można je nazwać "chemiczną klepsydrą". Odczynniki do jednego z eksperymentów nie są trudne do znalezienia.

Do testu użyjemy tlenku magnezu, MgO, 3-4% kwasu solnego, HCl_aq (stężony kwas rozcieńczony wodą 1:9) lub ocet spożywczy (6-10% roztwór kwasu octowego CH₃COOH). Jeśli nie mamy tlenku magnezu, z powodzeniem zastąpią go leki na kwasowość i zgagę – jednym ze składników jest wodorotlenek magnezu (MgO zamienia się w ten związek w warunkach reakcji).

Odpowiada za zmianę koloru podczas reakcji błękit bromotymolowy - wskaźnik zmienia kolor na żółty w kwaśnym roztworze i prawie niebieski.

Do szkła 100 cm³ zalać 1-2 łyżeczkami tlenku magnezu (zdjęcie 1) lub wlać około 10 cm³ preparat zawierający wodorotlenek magnezu. Następnie dodaj 20-30 cm.³ woda (zdjęcie 2) i dodaj kilka kropli wskaźnika (zdjęcie 3). Wymieszaj zawartość niebieskiego szkła (zdjęcie 4) a następnie wlać kilka cm³ kwaśny roztwór (zdjęcie 5). Mieszanina w szkle zmienia kolor na żółty (zdjęcie 6), ale po chwili ponownie zmienia kolor na niebieski (zdjęcie 7). Dodając kolejną porcję roztworu kwasu, ponownie obserwujemy zmianę koloru (zdjęcie 8 i 9). Cykl można powtórzyć kilka razy.

W zlewce zaszły następujące reakcje:

1. Tlenek magnezu reaguje z wodą, tworząc wodorotlenek tego metalu:

MgO + N₂O → Mg(OH)₂

Otrzymany związek jest słabo rozpuszczalny w wodzie (około 0,01 g na 1 dmXNUMX).³), ale jest to mocna zasada, a stężenie jonów wodorotlenkowych jest wystarczające do zabarwienia wskaźnika.

2. Reakcja wodorotlenku magnezu z dodatkiem kwasu solnego:

Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O

prowadzi do zobojętnienia całego Mg (OH) rozpuszczonego w wodzie₂. Nadmiar HCl_aq zmienia środowisko na kwaśne, co możemy zaobserwować zmieniając kolor wskaźnika na żółty.

3. Kolejna część tlenku magnezu reaguje z wodą (równanie 1.) i neutralizuje nadmiar kwasu (równanie 2.). Roztwór ponownie staje się alkaliczny, a wskaźnik zmienia kolor na niebieski. Cykl jest powtarzany.

Modyfikacja doświadczenia polega na zmianie zastosowanego wskaźnika, co prowadzi do różnych efektów kolorystycznych. W drugiej próbie zamiast błękitu bromotymolowego użyjemy fenoloftaleiny (bezbarwny w roztworze kwaśnym, malinowy w roztworze zasadowym). Przygotowujemy zawiesinę tlenku magnezu w wodzie (tzw. mleko magnezjowe), tak jak w poprzednim doświadczeniu. Dodaj kilka kropli roztworu fenoloftaleiny (zdjęcie 10) i wymieszać zawartość szklanki. Po dodaniu kilku³ kwas chlorowodorowy (zdjęcie 11) mieszanina staje się bezbarwna (zdjęcie 12). Cały czas mieszając zawartość można zaobserwować naprzemiennie: zmianę barwy na różową, a po dodaniu porcji kwasu odbarwienie zawartości naczynia (zdjęcie 13, 14, 15).

Reakcje przebiegają tak samo jak w pierwszej próbie. Z drugiej strony użycie innego wskaźnika daje różne efekty kolorystyczne. W eksperymencie można zastosować prawie każdy wskaźnik pH.

Chemiczna Klepsydra Część I:

Klepsydra chemiczna Część I

Klepsydra chemiczna Część II:

Klepsydra chemiczna Część XNUMX