ķīmiskais smilšu pulkstenis
Stundu reakcijas ir izmaiņas, kuru ietekme (piemēram, krāsas maiņa) neparādās uzreiz, bet tikai pēc kāda laika pēc reaģentu sajaukšanas. Ir arī reakcijas, kas ļauj vairākas reizes redzēt rezultātu. Pēc analoģijas ar "ķīmisko pulksteni" tos var saukt par "ķīmisko smilšu pulksteni". Reaģentus vienam no eksperimentiem nav grūti atrast.
Testam izmantosim magnija oksīdu, MgO, 3-4% sālsskābi, HClaq (koncentrēta skābe, atšķaidīta ar ūdeni 1:9) vai pārtikas etiķis (6-10% etiķskābes CH šķīdums3COOH). Ja mums magnija oksīda nav, to veiksmīgi aizvietos zāles skābuma un grēmas apkarošanai – viena no sastāvdaļām ir magnija hidroksīds (reakcijas apstākļos MgO pārvēršas par šo savienojumu).
Atbildīgs par krāsas maiņu reakcijas laikā bromtimola zils - indikators skābā šķīdumā kļūst dzeltens un gandrīz zils.
Stiklam 100 cm3 ielej 1-2 tējkarotes magnija oksīda (foto 1) vai ielej apmēram 10 cm3 preparāts, kas satur magnija hidroksīdu. Tad pievienojiet 20-30 cm.3 ūdens (foto 2) un pievienojiet dažus pilienus indikatora (foto 3). Sajauciet zilā stikla saturu (foto 4) un pēc tam ielej dažus cm3 skābes šķīdums (foto 5). Maisījums glāzē kļūst dzeltens (foto 6), bet pēc kāda laika atkal kļūst zils (foto 7). Pievienojot vēl vienu skābes šķīduma daļu, mēs atkal novērojam krāsas maiņu (8. un 9. foto). Ciklu var atkārtot vairākas reizes.
Vārglāzē notika šādas reakcijas:
1. Magnija oksīds reaģē ar ūdeni, veidojot šī metāla hidroksīdu:
MgO + N2O → Mg(OH)2
Iegūtais savienojums slikti šķīst ūdenī (apmēram 0,01 g uz 1 dm3), taču tā ir spēcīga bāze un hidroksīda jonu koncentrācija ir pietiekama, lai indikators iekrāsotos.
2. Magnija hidroksīda reakcija ar sālsskābes pievienošanu:
Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O
noved pie visa ūdenī izšķīdinātā Mg (OH) neitralizēšanas2. HCl pārpalikumsaq maina vidi uz skābu, ko varam redzēt, mainot indikatora krāsu uz dzeltenu.
3. Cita daļa magnija oksīda reaģē ar ūdeni (vienādojums 1.) un neitralizē lieko skābi (vienādojums 2.). Šķīdums atkal kļūst sārmains, un indikators kļūst zils. Cikls tiek atkārtots.
Pieredzes modifikācija ir izmantotā indikatora maiņa, kas rada dažādus krāsu efektus. Otrajā mēģinājumā bromtimolzilā vietā izmantosim fenolftaleīnu (skābes šķīdumā bezkrāsains, sārmainā šķīdumā avenes). Mēs sagatavojam magnija oksīda suspensiju ūdenī (tā sauktajā magnēzija pienā), tāpat kā iepriekšējā eksperimentā. Pievienojiet dažus pilienus fenolftaleīna šķīduma (foto 10) un samaisiet glāzes saturu. Pēc dažu pievienošanas3 sālsskābe (foto 11) maisījums kļūst bezkrāsains (foto 12). Visu laiku maisot saturu, pārmaiņus var novērot: krāsas maiņu uz rozā un pēc skābes porcijas pievienošanas trauka satura krāsas maiņu (13., 14., 15. foto).
Reakcijas notiek tāpat kā pirmajā mēģinājumā. No otras puses, izmantojot citu indikatoru, tiek iegūti dažādi krāsu efekti. Eksperimentā var izmantot gandrīz jebkuru pH indikatoru.
Ķīmiskais smilšu pulkstenis I daļa:
Ķīmiskais smilšu pulkstenis I daļa
Ķīmiskais smilšu pulkstenis II daļa:
Ķīmiskā smilšu pulksteņa XNUMX daļa
