Μία λύση, πέντε χρώματα

Φυσικά και χημικά πειράματα παρουσιάζονται σε φεστιβάλ επιστήμης, προκαλώντας πάντα χαρά στο κοινό. Ένα από αυτά είναι μια παράσταση κατά την οποία το διάλυμα, χυμένο σε διαδοχικά δοχεία, αλλάζει χρώμα σε καθένα από αυτά. Για τους περισσότερους παρατηρητές, αυτή η εμπειρία φαίνεται σαν ένα κόλπο, αλλά είναι απλώς μια επιδέξια χρήση των ιδιοτήτων των χημικών ουσιών.

Η δοκιμή θα απαιτήσει πέντε δοχεία, φαινολοφθαλεΐνη, υδροξείδιο του νατρίου NaOH, χλωριούχο σίδηρο (III) FeCl.₃, ρόδιο καλίου KSCN (ή αμμώνιο NH₄SCN) και σιδηροκυανιούχο κάλιο Κ₄[Fe(CN)₆].

Ρίξτε περίπου 100 εκ. στο πρώτο σκεύος³ νερό με φαινολοφθαλεΐνη και βάλτε το υπόλοιπο (φωτογραφία 1):

δοχείο 2: λίγο NaOH μαζί με μερικές σταγόνες νερό. Ανακατεύοντας με μια μπαγκέτα, δημιουργούμε ένα διάλυμα. Συνεχίστε με τον ίδιο τρόπο για τα παρακάτω πιάτα (δηλ. προσθέστε μερικές σταγόνες νερό και ανακατέψτε με τους κρυστάλλους).

δοχείο 3: FeCl₃;

σκάφος 4: KSCN;

σκάφος 5: Κ.₄[Fe(CN)₆].

Για να ληφθεί ένα αποτελεσματικό αποτέλεσμα του πειράματος, η ποσότητα των αντιδραστηρίων θα πρέπει να επιλέγεται με τη μέθοδο "δοκιμής και σφάλματος".

Στη συνέχεια, ρίξτε το περιεχόμενο του πρώτου δοχείου στο δεύτερο - το διάλυμα θα γίνει ροζ (φωτογραφία 2). Όταν το διάλυμα χύνεται από το δεύτερο δοχείο στο τρίτο, το ροζ χρώμα εξαφανίζεται και εμφανίζεται ένα κίτρινο-καφέ χρώμα (φωτογραφία 3). Όταν εγχέεται στο τέταρτο αγγείο, το διάλυμα γίνεται κόκκινο του αίματος (φωτογραφία 4), και η επόμενη λειτουργία (χύσιμο στο τελευταίο δοχείο) σας επιτρέπει να πάρετε ένα σκούρο μπλε χρώμα του περιεχομένου (φωτογραφία 5). Η φωτογραφία 6 δείχνει όλα τα χρώματα που πήρε η λύση.

Ωστόσο, ο χημικός δεν πρέπει μόνο να θαυμάσει τα αποτελέσματα του πειράματος, αλλά κυρίως να καταλάβει ποιες αντιδράσεις λαμβάνουν χώρα κατά τη διάρκεια του πειράματος.

Η εμφάνιση ενός ροζ χρώματος μετά την έκχυση του διαλύματος στο δεύτερο δοχείο, προφανώς, είναι η αντίδραση της φαινολοφθαλεΐνης στην παρουσία μιας βάσης (NaOH). Το FeCl βρίσκεται στο τρίτο δοχείο₃, μια ένωση που υδρολύεται εύκολα για να σχηματίσει μια όξινη αντίδραση. Επομένως, δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι το ροζ χρώμα της φαινολοφθαλεΐνης εξαφανίζεται και εμφανίζεται ένα κίτρινο-καφέ χρώμα λόγω των ιόντων ενυδατωμένου σιδήρου (III). Μετά την έκχυση του διαλύματος στο τέταρτο δοχείο, τα κατιόντα Fe αντιδρούν³⁺ με ανιόντα ροδικού:

που οδηγεί στο σχηματισμό σύνθετων ενώσεων ερυθρού αίματος (η εξίσωση δείχνει τον σχηματισμό μόνο μιας από αυτές). Σε ένα άλλο δοχείο, το σιδηροκυανιούχο κάλιο καταστρέφει τα προκύπτοντα σύμπλοκα, τα οποία με τη σειρά τους οδηγούν στο σχηματισμό του μπλε της Πρωσίας, μιας σκούρας μπλε ένωσης:

Αυτός είναι ο μηχανισμός αλλαγής χρώματος κατά τη διάρκεια του πειράματος.

Μπορείτε να το παρακολουθήσετε σε βίντεο:

Μία λύση, πέντε χρώματα.