chemické presýpacie hodiny
Hodinové reakcie sú zmeny, ktorých účinok (napríklad zmena farby) sa neprejaví okamžite, ale až po určitom čase po zmiešaní činidiel. Nechýbajú ani reakcie, ktoré umožňujú vidieť výsledok niekoľkokrát. Analogicky s „chemickými hodinami“ ich možno nazvať „chemické presýpacie hodiny“. Reagencie pre jeden z experimentov nie je ťažké nájsť.
Na test použijeme oxid horečnatý, MgO, 3-4% kyselinu chlorovodíkovú, HClaq (koncentrovaná kyselina, zriedená vodou 1:9) alebo potravinársky ocot (6-10% roztok kyseliny octovej CH3COOH). Ak nemáme oxid horečnatý, úspešne ho nahradia lieky na prekyslenie a pálenie záhy – jednou zo zložiek je hydroxid horečnatý (MgO sa za reakčných podmienok mení na túto zlúčeninu).
Zodpovedá za zmenu farby počas reakcie brómtymolová modrá - indikátor sa v kyslom roztoku zmení na žltý a takmer modrý.
Pre sklo 100 cm3 nalejte 1-2 čajové lyžičky oxidu horečnatého (fotka 1) alebo nalejte asi 10 cm3 prípravok obsahujúci hydroxid horečnatý. Potom pridajte 20-30 cm.3 voda (fotka 2) a pridajte niekoľko kvapiek indikátora (fotka 3). Zmiešajte obsah modro sfarbeného pohára (fotka 4) a potom nalejte niekoľko cm3 kyslý roztok (fotka 5). Zmes v pohári zožltne (fotka 6), ale po chvíli sa opäť zmení na modrú (fotka 7). Pridaním ďalšej časti roztoku kyseliny opäť pozorujeme zmenu farby (foto 8 a 9). Cyklus sa môže opakovať niekoľkokrát.
V kadičke prebehli tieto reakcie:
1. Oxid horečnatý reaguje s vodou za vzniku hydroxidu tohto kovu:
MgO + N2O → Mg(OH)2
Výsledná zlúčenina je slabo rozpustná vo vode (asi 0,01 g na 1 dm3), ale je to silná zásada a koncentrácia hydroxidových iónov je dostatočná na zafarbenie indikátora.
2. Reakcia hydroxidu horečnatého s prídavkom kyseliny chlorovodíkovej:
Mg(OH)2 + 2HCl -> MgCl2 + 2H2O
vedie k neutralizácii všetkého Mg (OH) rozpusteného vo vode2. Nadbytok HClaq mení prostredie na kyslé, čo môžeme vidieť zmenou farby indikátora na žltú.
3. Ďalšia časť oxidu horečnatého reaguje s vodou (rovnica 1.) a neutralizuje prebytočnú kyselinu (rovnica 2.). Roztok sa opäť zalkalizuje a indikátor sa zmení na modrý. Cyklus sa opakuje.
Úpravou zážitku je zmeniť použitý indikátor, čo vedie k rôznym farebným efektom. Pri druhom pokuse namiesto brómtymolovej modrej použijeme fenolftaleín (bezfarebný v kyslom roztoku, malinový v zásaditom). Pripravíme suspenziu oxidu horečnatého vo vode (tzv. magnéziové mlieko), ako v predchádzajúcom pokuse. Pridajte niekoľko kvapiek roztoku fenolftaleínu (fotka 10) a obsah pohára premiešajte. Po pridaní niekoľkých3 kyselina chlorovodíková (fotka 11) zmes sa stáva bezfarebnou (fotka 12). Pri neustálom miešaní obsahu možno striedavo pozorovať: zmenu farby na ružovú a po pridaní časti kyseliny odfarbenie obsahu nádoby (fotka 13, 14, 15).
Reakcie prebiehajú rovnako ako pri prvom pokuse. Na druhej strane použitie iného indikátora má za následok rôzne farebné efekty. V experimente možno použiť takmer akýkoľvek indikátor pH.
Chemické presýpacie hodiny, časť I:
Chemické presýpacie hodiny časť I
Chemické presýpacie hodiny, časť II:
Chemické presýpacie hodiny časť XNUMX
