פתרון אחד, חמישה צבעים
ניסויים פיזיקליים וכימיים מוצגים בפסטיבלי מדע, וגורמים תמיד לעונג בקרב הציבור. אחד מהם הוא מופע שבמהלכו התמיסה, שנמזגת לכלים עוקבים, משנה את צבעה בכל אחד מהם. לרוב הצופים, הניסיון הזה נראה כמו טריק, אבל זה רק שימוש מיומן בתכונות של כימיקלים.
הבדיקה תדרוש חמישה כלים, פנולפטלין, נתרן הידרוקסיד NaOH, ברזל (III) כלוריד FeCl.3, אשלגן רודיום KSCN (או אמוניום NH4SCN) ואשלגן ferrocyanide K4[Fe(CN)6].
יוצקים כ-100 ס"מ לכלי הראשון3 מים עם פנולפטלין, ולשים את השאר (תמונה 1):
כלי 2: קצת NaOH יחד עם כמה טיפות מים. על ידי ערבוב עם בגט, אנו יוצרים פתרון. ממשיכים באותו אופן עבור הכלים הבאים (כלומר מוסיפים כמה טיפות מים ומערבבים עם הקריסטלים).
כלי 3: FeCl3;
כלי 4: KSCN;
כלי 5: ק.4[Fe(CN)6].
כדי לקבל תוצאה יעילה של הניסוי, יש לבחור את כמות הריאגנטים בשיטת "ניסוי וטעייה".
ואז יוצקים את תכולת הכלי הראשון לתוך השני - התמיסה תהפוך לורודת (תמונה 2). כשהתמיסה נמזגת מהכלי השני לשלישי, הצבע הוורוד נעלם ומופיע צבע צהוב-חום (תמונה 3). כאשר מוזרקת לכלי הרביעי, התמיסה הופכת לאדום דם (תמונה 4), והפעולה הבאה (המזיגה לכלי האחרון) מאפשרת לקבל צבע כחול כהה של התוכן (תמונה 5). תמונה 6 מציגה את כל הצבעים שהפתרון קיבל.
עם זאת, על הכימאי לא רק להתפעל מתוצאות הניסוי, אלא בעיקר להבין אילו תגובות מתרחשות במהלך הניסוי.
הופעת צבע ורוד לאחר יציקת התמיסה לכלי השני היא ללא ספק תגובה של פנולפתלין לנוכחות של בסיס (NaOH). FeCl נמצא בכלי השלישי3, תרכובת שעושה הידרוליזה בקלות ליצירת תגובה חומצית. לכן, אין זה מפתיע שהצבע הוורוד של הפנולפתלין נעלם ומופיע צבע צהוב-חום, עקב יוני ברזל (III) הלחים. לאחר שפיכת התמיסה לכלי הרביעי, קטיוני ה-Fe מגיבים3+ עם סוג אנטומי:
מה שמוביל להיווצרות תרכובות מורכבות אדומות דם (המשוואה מראה היווצרות של אחת מהן בלבד). בכלי אחר, אשלגן ferrocyanide הורס את הקומפלקסים המתקבלים, אשר בתורו מוביל להיווצרות של כחול פרוסי, תרכובת כחולה כהה:
זהו המנגנון של שינוי הצבע במהלך הניסוי.
אתה יכול לצפות בו בווידאו:
פתרון אחד, חמישה צבעים.
