kemiskt timglas
Timreaktioner är förändringar vars effekt (till exempel en färgförändring) inte uppträder omedelbart, utan först efter en tid efter blandning av reagenserna. Det finns också reaktioner som gör att du kan se resultatet flera gånger. I analogi med den "kemiska klockan" kan de kallas "kemiskt timglas". Reagens för ett av experimenten är inte svårt att hitta.
För testet kommer vi att använda magnesiumoxid, MgO, 3-4% saltsyra, HClaq (koncentrerad syra, utspädd med vatten 1:9) eller matvinäger (6-10% lösning av ättiksyra CH3COOH). Om vi inte har magnesiumoxid kommer läkemedel för att bekämpa surhet och halsbränna framgångsrikt ersätta det - en av ingredienserna är magnesiumhydroxid (MgO förvandlas till denna förening under reaktionsförhållanden).
Ansvarig för färgbytet under reaktionen bromtymolblått - indikatorn blir gul i en sur lösning och nästan blå.
För glas 100 cm3 häll 1-2 teskedar magnesiumoxid (foto 1) eller häll ca 10 cm3 preparat som innehåller magnesiumhydroxid. Lägg sedan till 20-30 cm.3 vatten (foto 2) och tillsätt några droppar indikator (foto 3). Blanda innehållet i det blåfärgade glaset (foto 4) och häll sedan några cm3 sur lösning (foto 5). Blandningen i glaset blir gul (foto 6), men efter ett tag blir den blå igen (foto 7). Om vi tillsätter ytterligare en del av syralösningen observerar vi återigen en färgförändring (bild 8 och 9). Cykeln kan upprepas flera gånger.
Följande reaktioner ägde rum i bägaren:
1. Magnesiumoxid reagerar med vatten för att bilda hydroxiden av denna metall:
MgO + H2O → Mg(OH)2
Den resulterande föreningen är dåligt löslig i vatten (ca 0,01 g per 1 dm3), men det är en stark bas och koncentrationen av hydroxidjoner är tillräcklig för att färga indikatorn.
2. Reaktionen av magnesiumhydroxid med tillsats av saltsyra:
Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O
leder till neutralisering av allt Mg (OH) löst i vatten2. Överskott av HClaq ändrar miljön till sur, vilket vi kan se genom att ändra färgen på indikatorn till gul.
3. En annan del av magnesiumoxid reagerar med vatten (ekvation 1.) och neutraliserar överflödig syra (ekvation 2.). Lösningen blir alkalisk igen och indikatorn blir blå. Cykeln upprepas.
Erfarenhetsändring är att ändra indikatorn som används, vilket leder till olika färgeffekter. I det andra försöket, istället för bromtymolblått, kommer vi att använda fenolftalein (färglöst i en sur lösning, hallon i en alkalisk lösning). Vi förbereder en suspension av magnesiumoxid i vatten (den så kallade mjölken av magnesia), som i föregående experiment. Tillsätt några droppar fenolftaleinlösning (foto 10) och rör om innehållet i glaset. Efter att ha lagt till några3 saltsyra (foto 11) blandningen blir färglös (foto 12). Genom att röra om innehållet hela tiden kan man observera växelvis: en förändring i färg till rosa, och efter att ha tillsatt en portion syra, en missfärgning av innehållet i kärlet (bild 13, 14, 15).
Reaktionerna fortskrider på samma sätt som vid första försöket. Å andra sidan, att använda en annan indikator resulterar i olika färgeffekter. Nästan vilken pH-indikator som helst kan användas i experimentet.
Kemiskt timglas del I:
Kemiskt timglas del I
Kemiskt timglas del II:
Kemiskt timglas del XNUMX
