химически пясъчен часовник

Почасовите реакции са промени, чийто ефект (например промяна в цвета) не се проявява веднага, а само след известно време след смесване на реагентите. Има и реакции, които ви позволяват да видите резултата няколко пъти. По аналогия с "химическия часовник" те могат да бъдат наречени "химичен пясъчен часовник". Не е трудно да се намерят реагенти за един от експериментите.

За теста ще използваме магнезиев оксид, MgO, 3-4% солна киселина, HCl_aq (концентрирана киселина, разредена с вода 1:9) или хранителен оцет (6-10% разтвор на оцетна киселина CH₃COOH). Ако не разполагаме с магнезиев оксид, лекарства за борба с киселинността и киселините успешно ще го заменят – една от съставките е магнезиевият хидроксид (MgO се превръща в това съединение при условия на реакция).

Отговорен за промяната на цвета по време на реакцията бромтимолово синьо - индикаторът става жълт в кисел разтвор и почти син.

За стъкло 100см³ изсипете 1-2 чаени лъжички магнезиев оксид (снимка 1) или изсипете около 10 см³ препарат, съдържащ магнезиев хидроксид. След това добавете 20-30 см.³ вода (снимка 2) и добавете няколко капки индикатор (снимка 3). Смесете съдържанието на синьото стъкло (снимка 4) и след това изсипете няколко см³ киселинен разтвор (снимка 5). Сместа в чашата пожълтява (снимка 6), но след известно време отново става синьо (снимка 7). Добавяйки още една част от киселинния разтвор, отново наблюдаваме промяна на цвета (снимка 8 и 9). Цикълът може да се повтори няколко пъти.

Следните реакции протичат в чашата:

1. Магнезиевият оксид реагира с вода, за да образува хидроксида на този метал:

MgO + H₂O → Mg(OH)₂

Полученото съединение е слабо разтворимо във вода (около 0,01 g на 1 dm³), но е силна основа и концентрацията на хидроксидни йони е достатъчна за оцветяване на индикатора.

2. Реакцията на магнезиев хидроксид с добавяне на солна киселина:

Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O

води до неутрализация на целия Mg (OH), разтворен във вода₂. Излишък на НСXNUMX_aq променя средата в кисела, което можем да видим, като променим цвета на индикатора в жълт.

3. Друга част от магнезиевия оксид реагира с вода (уравнение 1.) и неутрализира излишната киселина (уравнение 2.). Разтворът отново става алкален и индикаторът става син. Цикълът се повтаря.

Модификацията на опита е да промените използвания индикатор, което води до различни цветови ефекти. Във втория опит вместо бромтимолово синьо ще използваме фенолфталеин (безцветен в кисел разтвор, малина в алкален разтвор). Приготвяме суспензия от магнезиев оксид във вода (т.нар. магнезиево мляко), както в предишния експеримент. Добавете няколко капки разтвор на фенолфталеин (снимка 10) и разбъркайте съдържанието на чашата. След добавяне на няколко³ солна киселина (снимка 11) сместа става безцветна (снимка 12). При непрекъснато разбъркване на съдържанието можете да наблюдавате последователно: промяна на цвета до розово и след добавяне на порция киселина, обезцветяване на съдържанието на съда (снимка 13, 14, 15).

Реакциите протичат по същия начин, както при първия опит. От друга страна, използването на различен индикатор води до различни цветови ефекти. В експеримента може да се използва почти всеки pH индикатор.

Химически пясъчен часовник, част I:

Химически пясъчен часовник, част I

Химически пясъчен часовник, част II:

Химически пясъчен часовник, част XNUMX