שעון חול כימי
תגובות שעתיות הן שינויים שהשפעתם (למשל, שינוי בצבע) לא מופיעה מיד, אלא רק לאחר זמן מה לאחר ערבוב הריאגנטים. יש גם תגובות שמאפשרות לראות את התוצאה מספר פעמים. באנלוגיה ל"שעון הכימי" ניתן לקרוא להם "שעון חול כימי". לא קשה למצוא ריאגנטים לאחד הניסויים.
לבדיקה נשתמש בתחמוצת מגנזיום, MgO, חומצה הידרוכלורית 3-4%, HClaq (חומצה מרוכזת, מדולל במים 1:9) או חומץ מזון (6-10% תמיסה של חומצה אצטית CH3COOH). אם אין לנו תחמוצת מגנזיום, תרופות למלחמה בחומציות ובצרבת יחליפו אותה בהצלחה - אחד המרכיבים הוא מגנזיום הידרוקסיד (MgO הופך לתרכובת זו בתנאי תגובה).
אחראי על שינוי הצבע במהלך התגובה ברומטימול כחול - המחוון הופך לצהוב בתמיסה חומצית וכמעט כחול.
לזכוכית 100 ס"מ3 יוצקים 1-2 כפיות תחמוצת מגנזיום (תמונה 1) או יוצקים כ-10 ס"מ3 תכשיר המכיל מגנזיום הידרוקסיד. לאחר מכן הוסף 20-30 ס"מ.3 מים (תמונה 2) והוסיפו כמה טיפות מחוון (תמונה 3). מערבבים את תכולת הכוס בצבע כחול (תמונה 4) ולאחר מכן יוצקים כמה ס"מ3 תמיסה חומצית (תמונה 5). התערובת בכוס הופכת צהובה (תמונה 6), אבל לאחר זמן מה הוא הופך לכחול שוב (תמונה 7). על ידי הוספת חלק נוסף של תמיסת החומצה, אנו רואים שוב שינוי צבע (תמונה 8 ו-9). ניתן לחזור על המחזור מספר פעמים.
התגובות הבאות התרחשו בכוס:
1. תחמוצת מגנזיום מגיבה עם מים ליצירת הידרוקסיד של מתכת זו:
MgO + N2O → Mg(OH)2
התרכובת המתקבלת מסיסת בצורה גרועה במים (כ-0,01 גרם ל-1 ד"מ3), אך זהו בסיס חזק וריכוז יוני הידרוקסיד מספיק כדי לצבוע את המחוון.
2. התגובה של מגנזיום הידרוקסיד בתוספת חומצה הידרוכלורית:
Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O
מוביל לנטרול כל Mg (OH) המומס במים2. עודף HClaq משנה את הסביבה לחומצית, מה שאנו יכולים לראות על ידי שינוי צבע המחוון לצהוב.
3. חלק אחר של תחמוצת מגנזיום מגיב עם מים (משוואה 1.) ומנטרל עודפי חומצה (משוואה 2.). התמיסה הופכת שוב לבסיסית והמחוון הופך לכחול. המחזור חוזר על עצמו.
שינוי ניסיון הוא לשנות את המחוון המשמש, מה שמוביל לאפקטים שונים של צבע. בניסיון השני, במקום ברומטימול כחול, נשתמש בפנולפטלין (חסר צבע בתמיסת חומצה, פטל בתמיסה בסיסית). אנו מכינים תרחיף של תחמוצת מגנזיום במים (מה שנקרא חלב מגנזיה), כמו בניסוי הקודם. הוסף כמה טיפות תמיסת פנולפטלין (תמונה 10) ומערבבים את תוכן הכוס. לאחר הוספת כמה3 חומצה הידרוכלורית (תמונה 11) התערובת הופכת חסרת צבע (תמונה 12). על ידי ערבוב התכולה כל הזמן, ניתן להבחין לסירוגין: שינוי בצבע לורוד ולאחר הוספת מנת חומצה, שינוי צבע של תכולת הכלי (תמונה 13, 14, 15).
התגובות מתנהלות באותו אופן כמו בניסיון הראשון. מצד שני, שימוש במחוון אחר מביא לאפקטים שונים של צבע. ניתן להשתמש כמעט בכל מדד pH בניסוי.
שעון חול כימי חלק א':
שעון חול כימי חלק א'
שעון חול כימי חלק ב':
שעון חול כימי חלק XNUMX
