kemisk timeglas

Urreaktioner er ændringer, hvis virkning (f.eks. en ændring i farve) ikke vises med det samme, men først efter et stykke tid efter blanding af reagenserne. Der er også reaktioner, der gør, at du kan se resultatet flere gange. I analogi med det "kemiske ur" kan de kaldes "kemisk timeglas". Reagenser til et af eksperimenterne er ikke svære at finde.

Til testen vil vi bruge magnesiumoxid, MgO, 3-4% saltsyre, HCl_aq (koncentreret syre, fortyndet med vand 1:9) eller madeddike (6-10% opløsning af eddikesyre CH₃COOH). Hvis vi ikke har magnesiumoxid, kan lægemidler til bekæmpelse af surhed og halsbrand med succes erstatte det - en af ​​ingredienserne er magnesiumhydroxid (MgO omdannes til denne forbindelse under reaktionsbetingelser).

Ansvarlig for farveændringen under reaktionen bromthymol blå - indikatoren bliver gul i en sur opløsning og næsten blå.

Til glas 100 cm³ hæld 1-2 teskefulde magnesiumoxid (foto 1) eller hæld ca. 10 cm³ et præparat indeholdende magnesiumhydroxid. Tilføj derefter 20-30 cm.³ vand (foto 2) og tilsæt et par dråber indikator (foto 3). Bland indholdet af et blåt glas (foto 4), og hæld derefter et par cm³ syreopløsning (foto 5). Blandingen i glasset bliver gul (foto 6), men efter et stykke tid bliver den blå igen (foto 7). Ved at tilsætte endnu en portion af syreopløsningen observerer vi igen en farveændring (foto 8 og 9). Cyklussen kan gentages flere gange.

Følgende reaktioner opstod i glasset:

1. Magnesiumoxid reagerer med vand og danner hydroxid af dette metal:

MgO + H₂O → Mg (OH)₂

Den resulterende forbindelse er dårligt opløselig i vand (ca. 0,01 g pr. 1 dm³), men det er en stærk base, og koncentrationen af ​​hydroxidioner er tilstrækkelig til at farve indikatoren.

2. Reaktion af magnesiumhydroxid med tilsætning af saltsyre:

Mg(OH)₂ + 2 HCI → MgCl₂ + 2 H₂O

fører til neutralisering af alt Mg(OH) opløst i vand₂. Overskydende HCl_aq ændrer miljøet til surt, hvilket vi ser ved, at farven på indikatoren skifter til gul.

3. Den anden del af magnesiumoxid reagerer med vand (ligning 1.) og neutraliserer overskydende syre (ligning 2.). Opløsningen bliver alkalisk igen, og indikatoren bliver blå. Cyklusen gentages.

Ændring af en oplevelse involverer ændring af den anvendte indikator, hvilket resulterer i forskellige farveeffekter. I det andet forsøg vil vi i stedet for bromthymolblåt bruge phenolphtalein (farveløst i en sur opløsning, crimson i en alkalisk opløsning). Vi forbereder en suspension af magnesiumoxid i vand (den såkaldte mælk af magnesia), som i det forrige eksperiment. Tilsæt et par dråber phenolphtaleinopløsning (foto 10) og rør indholdet af glasset. Efter tilføjelse af et par cm.³ saltsyre (foto 11) blandingen bliver misfarvet (foto 12). Ved at omrøre indholdet hele tiden, kan man skiftevis observere: en ændring i farven til pink, og efter tilsætning af en portion syre, en misfarvning af beholderens indhold (foto 13, 14, 15).

Reaktionerne forløber på samme måde som i første forsøg. På den anden side resulterer brug af en anden indikator i forskellige farveeffekter. Næsten enhver pH-indikator kan bruges i forsøget.

Kemisk timeglas, del I:

Det kemiske timeglas, del I

Kemisk timeglas, del II:

Kemisk timeglas del XNUMX