นาฬิกาทรายเคมี
ปฏิกิริยารายชั่วโมงคือการเปลี่ยนแปลงซึ่งผลกระทบ (เช่น การเปลี่ยนสี) ไม่ปรากฏขึ้นทันที แต่หลังจากผสมสารทำปฏิกิริยาไประยะหนึ่งเท่านั้น นอกจากนี้ยังมีปฏิกิริยาที่ช่วยให้คุณเห็นผลได้หลายครั้ง เมื่อเปรียบเทียบกับ "นาฬิกาเคมี" พวกเขาสามารถเรียกว่า "นาฬิกาทรายเคมี" รีเอเจนต์สำหรับหนึ่งในการทดลองนั้นหาได้ไม่ยาก
สำหรับการทดสอบ เราจะใช้แมกนีเซียมออกไซด์, MgO, กรดไฮโดรคลอริก 3-4%, HClaq (กรดเข้มข้น เจือจางด้วยน้ำ 1:9) หรือน้ำส้มสายชูอาหาร (สารละลายกรดอะซิติกCH . 6-10% CH3ซีโอเอช) หากเราไม่มีแมกนีเซียมออกไซด์ ยาเพื่อต่อสู้กับกรดและอาการเสียดท้องจะทดแทนได้สำเร็จ - หนึ่งในส่วนผสมคือแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ (MgO จะกลายเป็นสารประกอบนี้ภายใต้สภาวะของปฏิกิริยา)
รับผิดชอบในการเปลี่ยนสีระหว่างปฏิกิริยา บรอมไทมอลบลู - ตัวบ่งชี้เปลี่ยนเป็นสีเหลืองในสารละลายที่เป็นกรดและเกือบเป็นสีน้ำเงิน
สำหรับแก้ว 100 ซม.3 เทแมกนีเซียมออกไซด์ 1-2 ช้อนชา (ภาพที่ 1) หรือเทประมาณ 10 ซม.3 การเตรียมที่ประกอบด้วยแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ จากนั้นเพิ่ม 20-30 ซม.3 น้ำ (ภาพที่ 2) และเพิ่มตัวบ่งชี้สองสามหยด (ภาพที่ 3). ผสมเนื้อหาของแก้วสีฟ้า (ภาพที่ 4) แล้วเทเล็กน้อย cm3 สารละลายกรด (ภาพที่ 5). ส่วนผสมในแก้วจะเปลี่ยนเป็นสีเหลือง (ภาพที่ 6) แต่หลังจากนั้นครู่หนึ่งจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินอีกครั้ง (ภาพที่ 7). เมื่อเติมสารละลายกรดอีกส่วนหนึ่ง เราจะสังเกตเห็นการเปลี่ยนสีอีกครั้ง (ภาพที่ 8 และ 9). รอบสามารถทำซ้ำได้หลายครั้ง
ปฏิกิริยาต่อไปนี้เกิดขึ้นในบีกเกอร์:
1. แมกนีเซียมออกไซด์ทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อสร้างไฮดรอกไซด์ของโลหะนี้:
MgO + ไม่มี2O → มก.(OH)2
สารประกอบที่ได้จะละลายได้ไม่ดีในน้ำ (ประมาณ 0,01 กรัมต่อ 1 dm3) แต่เป็นเบสที่แข็งแรงและความเข้มข้นของไฮดรอกไซด์ไอออนก็เพียงพอที่จะกำหนดสีให้กับตัวบ่งชี้
2. ปฏิกิริยาของแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ด้วยการเติมกรดไฮโดรคลอริก:
มก. (OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O
นำไปสู่การทำให้เป็นกลางของ Mg (OH) ทั้งหมดที่ละลายในน้ำ2. ส่วนเกิน HClaq เปลี่ยนสภาพแวดล้อมให้เป็นกรด ซึ่งเราสามารถเห็นได้โดยการเปลี่ยนสีของตัวบ่งชี้เป็นสีเหลือง
3. อีกส่วนหนึ่งของแมกนีเซียมออกไซด์ทำปฏิกิริยากับน้ำ (สมการที่ 1) และทำให้กรดส่วนเกินเป็นกลาง (สมการที่ 2). สารละลายจะกลายเป็นด่างอีกครั้งและไฟแสดงสถานะจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน วงจรซ้ำแล้วซ้ำอีก
การปรับเปลี่ยนประสบการณ์คือการเปลี่ยนตัวบ่งชี้ที่ใช้ ซึ่งนำไปสู่เอฟเฟกต์สีต่างๆ ในความพยายามครั้งที่สอง แทนที่จะใช้บรอมไทมอลบลู เราจะใช้ฟีนอฟทาลีน (ไม่มีสีในสารละลายกรด ราสเบอร์รี่ในสารละลายอัลคาไลน์) เราเตรียมแมกนีเซียมออกไซด์แขวนลอยในน้ำ (ที่เรียกว่านมแมกนีเซีย) เช่นเดียวกับในการทดลองครั้งก่อน เพิ่มสารละลายฟีนอฟทาลีนสองสามหยด (ภาพที่ 10) และคนส่วนผสมในแก้ว หลังจากเพิ่มเล็กน้อย3 กรดไฮโดรคลอริก (ภาพที่ 11) ส่วนผสมจะกลายเป็นไม่มีสี (ภาพที่ 12). โดยการกวนเนื้อหาตลอดเวลาเราสามารถสังเกตสลับกัน: การเปลี่ยนสีเป็นสีชมพูและหลังจากเติมกรดส่วนหนึ่ง การเปลี่ยนสีของเนื้อหาในภาชนะ (ภาพที่ 13, 14, 15).
ปฏิกิริยาดำเนินไปในลักษณะเดียวกับในครั้งแรก ในทางกลับกัน การใช้ตัวบ่งชี้ที่ต่างกันจะส่งผลให้เอฟเฟกต์สีต่างกัน สามารถใช้ตัวบ่งชี้ค่า pH เกือบทุกชนิดในการทดลอง
นาฬิกาทรายเคมี Part I:
สารเคมีนาฬิกาทราย Part I
นาฬิกาทรายเคมี Part II:
ส่วนนาฬิกาทรายเคมี XNUMX
