En løsning, fem farver
Fysiske og kemiske eksperimenter præsenteres på videnskabsfestivaler, hvilket altid vækker glæde blandt offentligheden. En af dem er et show, hvor opløsningen, hældt i på hinanden følgende kar, ændrer farve i hver af dem. For de fleste iagttagere virker denne oplevelse som et trick, men det er bare en dygtig brug af kemikaliers egenskaber.
Testen vil kræve fem kar, phenolphtalein, natriumhydroxid NaOH, jern(III)chlorid FeCl.3kaliumrhodium KSCN (eller ammonium NH4SCN) og kaliumferrocyanid K4[Fe(CN)6].
Hæld ca. 100 cm i det første kar3 vand med phenolphtalein, og læg resten (foto 1):
beholder 2: noget NaOH sammen med et par dråber vand. Ved at blande med en baguette skaber vi en løsning. Fortsæt på samme måde for de følgende retter (dvs. tilsæt et par dråber vand og bland med krystallerne).
beholder 3: FeCl3;
beholder 4: KSCN;
fartøj 5: K.4[Fe(CN)6].
For at opnå et effektivt resultat af eksperimentet bør mængden af reagenser vælges ved "trial and error"-metoden.
Hæld derefter indholdet af den første beholder i den anden - opløsningen bliver lyserød (foto 2). Når opløsningen hældes fra den anden beholder i den tredje, forsvinder den lyserøde farve, og en gul-brun farve vises (foto 3). Når den injiceres i det fjerde kar, bliver opløsningen blodrød (foto 4), og den næste operation (at hælde i det sidste kar) giver dig mulighed for at få en mørkeblå farve af indholdet (foto 5). Foto 6 viser alle de farver, som opløsningen tog.
Kemikeren skal dog ikke kun beundre forsøgets resultater, men frem for alt forstå, hvilke reaktioner der finder sted under forsøget.
Forekomsten af en lyserød farve efter hældning af opløsningen i den anden beholder er naturligvis reaktionen af phenolphtalein til tilstedeværelsen af en base (NaOH). FeCl er i det tredje kar3, en forbindelse, der let hydrolyserer for at danne en sur reaktion. Derfor er det ikke overraskende, at den lyserøde farve af phenolphtalein forsvinder, og en gul-brun farve vises på grund af hydrerede jern(III)-ioner. Efter at have hældt opløsningen i den fjerde beholder, reagerer Fe-kationerne3+ med rhodate anioner:
fører til dannelsen af komplekse blodrøde forbindelser (ligningen viser dannelsen af kun en af dem). I et andet kar ødelægger kaliumferrocyanid de resulterende komplekser, hvilket igen fører til dannelsen af preussisk blå, en mørkeblå forbindelse:
Dette er mekanismen for farveændring under eksperimentet.
Du kan se det på video:
En løsning, fem farver.
