chemische Sanduhr
Taktreaktionen sind Veränderungen, deren Wirkung (z. B. eine Farbänderung) nicht sofort, sondern erst einige Zeit nach dem Mischen der Reagenzien eintritt. Es gibt auch Reaktionen, die es ermöglichen, das Ergebnis mehrmals zu sehen. In Analogie zur „chemischen Uhr“ können sie als „chemische Sanduhr“ bezeichnet werden. Reagenzien für eines der Experimente sind nicht schwer zu finden.
Für den Test verwenden wir Magnesiumoxid, MgO, 3-4 % Salzsäure, HClaq (konzentrierte Säure, 1:9 mit Wasser verdünnt) oder Speiseessig (6-10 %ige Essigsäurelösung CH3COOH). Wenn wir kein Magnesiumoxid haben, können Medikamente gegen Übersäuerung und Sodbrennen es erfolgreich ersetzen – einer der Inhaltsstoffe ist Magnesiumhydroxid (MgO wird unter Reaktionsbedingungen in diese Verbindung umgewandelt).
Verantwortlich für die Farbänderung während der Reaktion Bromthymolblau - Der Indikator wird in einer sauren Lösung gelb und fast blau.
Für ein Glas 100 cm3 1-2 Teelöffel Magnesiumoxid hinzufügen (Foto 1) oder ca. 10 cm gießen3 ein Präparat, das Magnesiumhydroxid enthält. Dann 20-30 cm hinzufügen.3 Wasser (Foto 2) und einige Tropfen Indikator hinzufügen (Foto 3). Mischen Sie den Inhalt eines blauen Glases (Foto 4), und dann ein paar cm gießen3 Säurelösung (Foto 5). Die Mischung im Glas wird gelb (Foto 6), aber nach einer Weile wird es wieder blau (Foto 7). Durch Zugabe einer weiteren Portion der Säurelösung beobachten wir erneut einen Farbumschlag (Foto 8 und 9). Der Zyklus kann mehrmals wiederholt werden.
Im Glas kam es zu folgenden Reaktionen:
1. Magnesiumoxid reagiert mit Wasser unter Bildung von Hydroxid dieses Metalls:
MgO + N2O → Mg (OH)2
Die resultierende Verbindung ist in Wasser schlecht löslich (ca. 0,01 g pro 1 dm).3), aber es ist eine starke Base und die Konzentration an Hydroxidionen reicht aus, um den Indikator zu färben.
2. Reaktion von Magnesiumhydroxid unter Zugabe von Salzsäure:
Magnesium (OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O
führt zur Neutralisierung des gesamten im Wasser gelösten Mg(OH).2. Überschüssiges HClaq verändert die Umgebung ins Saure, was wir daran erkennen, dass die Farbe des Indikators zu Gelb wechselt.
3. Der andere Teil des Magnesiumoxids reagiert mit Wasser (Gleichung 1.) und neutralisiert überschüssige Säure (Gleichung 2.). Die Lösung wird wieder alkalisch und der Indikator wird blau. Der Zyklus wiederholt sich.
Die Änderung eines Erlebnisses erfordert die Änderung des verwendeten Indikators, was zu unterschiedlichen Farbeffekten führt. Im zweiten Versuch verwenden wir anstelle von Bromthymolblau Phenolphthalein (farblos in saurer Lösung, purpurrot in alkalischer Lösung). Wir bereiten wie im vorherigen Experiment eine Suspension von Magnesiumoxid in Wasser (die sogenannte Magnesiamilch) vor. Fügen Sie ein paar Tropfen Phenolphthaleinlösung hinzu (Foto 10) und rühre den Inhalt des Glases um. Nach dem Hinzufügen einiger cm.3 Salzsäure (Foto 11) Die Mischung verfärbt sich (Foto 12). Durch ständiges Rühren des Inhalts kann man abwechselnd beobachten: Farbumschlag nach rosa und nach Zugabe einer Portion Säure Verfärbung des Gefäßinhalts (Foto 13, 14, 15).
Die Reaktionen verlaufen auf die gleiche Weise wie beim ersten Versuch. Andererseits führt die Verwendung eines anderen Indikators zu unterschiedlichen Farbeffekten. Im Experiment kann nahezu jeder pH-Indikator verwendet werden.
Chemische Sanduhr, Teil I:
Die chemische Sanduhr, Teil I
Chemische Sanduhr, Teil II:
Chemische Sanduhr Teil XNUMX
