χημική κλεψύδρα

Οι ωριαίες αντιδράσεις είναι αλλαγές των οποίων το αποτέλεσμα (για παράδειγμα, μια αλλαγή στο χρώμα) δεν εμφανίζεται αμέσως, αλλά μόνο μετά από κάποιο χρονικό διάστημα μετά την ανάμειξη των αντιδραστηρίων. Υπάρχουν επίσης αντιδράσεις που σας επιτρέπουν να δείτε το αποτέλεσμα πολλές φορές. Κατ' αναλογία με το «χημικό ρολόι» μπορούν να ονομαστούν «χημική κλεψύδρα». Τα αντιδραστήρια για ένα από τα πειράματα δεν είναι δύσκολο να βρεθούν.

Για τη δοκιμή θα χρησιμοποιήσουμε οξείδιο μαγνησίου, MgO, 3-4% υδροχλωρικό οξύ, HCl_aq (συμπυκνωμένο οξύ, αραιωμένο με νερό 1:9) ή ξύδι τροφίμων (6-10% διάλυμα οξικού οξέος CH₃COOH). Εάν δεν έχουμε οξείδιο του μαγνησίου, τα φάρμακα για την καταπολέμηση της οξύτητας και της καούρας θα το αντικαταστήσουν με επιτυχία - ένα από τα συστατικά είναι το υδροξείδιο του μαγνησίου (το MgO μετατρέπεται σε αυτή την ένωση υπό συνθήκες αντίδρασης).

Υπεύθυνος για την αλλαγή χρώματος κατά την αντίδραση μπλε βρωμθυμόλης - ο δείκτης γίνεται κίτρινος σε όξινο διάλυμα και σχεδόν μπλε.

Για ποτήρι 100 εκ³ ρίξτε 1-2 κουταλάκια του γλυκού οξείδιο του μαγνησίου (φωτογραφία 1) ή ρίχνουμε περίπου 10 εκ³ παρασκεύασμα που περιέχει υδροξείδιο του μαγνησίου. Στη συνέχεια προσθέστε 20-30 εκ.³ νερό (φωτογραφία 2) και προσθέστε μερικές σταγόνες δείκτη (φωτογραφία 3). Ανακατέψτε το περιεχόμενο του μπλε γυαλιού (φωτογραφία 4) και μετά ρίχνουμε μερικά εκατοστά³ διάλυμα οξέος (φωτογραφία 5). Το μείγμα στο ποτήρι κιτρινίζει (φωτογραφία 6), αλλά μετά από λίγο γίνεται ξανά μπλε (φωτογραφία 7). Προσθέτοντας ένα άλλο μέρος του διαλύματος οξέος, παρατηρούμε και πάλι μια αλλαγή χρώματος (φωτογραφία 8 και 9). Ο κύκλος μπορεί να επαναληφθεί πολλές φορές.

Οι ακόλουθες αντιδράσεις έγιναν στο ποτήρι:

1. Το οξείδιο του μαγνησίου αντιδρά με το νερό για να σχηματίσει το υδροξείδιο αυτού του μετάλλου:

MgO + N₂O → Mg(OH)₂

Η προκύπτουσα ένωση είναι ελάχιστα διαλυτή στο νερό (περίπου 0,01 g ανά 1 dm³), αλλά είναι μια ισχυρή βάση και η συγκέντρωση των ιόντων υδροξειδίου είναι επαρκής για να χρωματίσει τον δείκτη.

2. Η αντίδραση του υδροξειδίου του μαγνησίου με την προσθήκη υδροχλωρικού οξέος:

Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2Η₂O

οδηγεί στην εξουδετέρωση όλου του Mg (ΟΗ) που είναι διαλυμένο στο νερό₂. Περίσσεια HCl_aq αλλάζει το περιβάλλον σε όξινο, το οποίο μπορούμε να δούμε αλλάζοντας το χρώμα του δείκτη σε κίτρινο.

3. Ένα άλλο μέρος του οξειδίου του μαγνησίου αντιδρά με το νερό (εξίσωση 1.) και εξουδετερώνει το υπερβολικό οξύ (εξίσωση 2.). Το διάλυμα γίνεται πάλι αλκαλικό και ο δείκτης γίνεται μπλε. Ο κύκλος επαναλαμβάνεται.

Η τροποποίηση εμπειρίας είναι η αλλαγή της ένδειξης που χρησιμοποιείται, η οποία οδηγεί σε διαφορετικά χρωματικά εφέ. Στη δεύτερη προσπάθεια αντί για μπλε βρωμθυμόλης θα χρησιμοποιήσουμε φαινολοφθαλεΐνη (άχρωμη σε όξινο διάλυμα, βατόμουρο σε αλκαλικό διάλυμα). Παρασκευάζουμε ένα εναιώρημα οξειδίου του μαγνησίου σε νερό (το λεγόμενο γάλα της μαγνησίας), όπως στο προηγούμενο πείραμα. Προσθέστε μερικές σταγόνες διαλύματος φαινολοφθαλεΐνης (φωτογραφία 10) και ανακατεύουμε το περιεχόμενο του ποτηριού. Αφού προσθέσουμε μερικά³ υδροχλωρικό οξύ (φωτογραφία 11) το μείγμα γίνεται άχρωμο (φωτογραφία 12). Ανακατεύοντας συνεχώς το περιεχόμενο, μπορεί κανείς να παρατηρήσει εναλλάξ: αλλαγή χρώματος σε ροζ και μετά την προσθήκη μιας μερίδας οξέος, αποχρωματισμό του περιεχομένου του δοχείου (φωτογραφία 13, 14, 15).

Οι αντιδράσεις προχωρούν με τον ίδιο τρόπο όπως και στην πρώτη προσπάθεια. Από την άλλη πλευρά, η χρήση διαφορετικής ένδειξης έχει ως αποτέλεσμα διαφορετικά χρωματικά εφέ. Στο πείραμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σχεδόν οποιοσδήποτε δείκτης pH.

Χημική Κλεψύδρα Μέρος Ι:

Χημική Κλεψύδρα Μέρος Ι

Χημική Κλεψύδρα Μέρος II:

Χημική Κλεψύδρα Μέρος XNUMX