Zilās pudeles ķīmijas demonstrācija

Kad to sakratat, zilais šķidrums kļūst dzidrs un pēc tam atkal zils

Šajā ķīmijas eksperiments , zils šķīdums pakāpeniski kļūst dzidrs. Kad šķidruma kolba tiek virpināta, šķīdums atkal kļūst zils. Zilās pudeles reakcija ir viegli izpildāma, un tajā tiek izmantoti viegli pieejami materiāli. Šeit ir instrukcijas demonstrācijas veikšanai, iesaistītās ķīmijas skaidrojumi un iespējas eksperimenta veikšanai ar citām krāsām:

01 no 04

Nepieciešamie materiāli

GIPhotoStock / Getty Images

• Krāna ūdens
• Divi 1 litrs Erlenmeijera kolbas , ar aizbāžņiem
• 7,5 g glikozes (2,5 g vienai kolbai; 5 g otrai)
• 7,5 g nātrija hidroksīds NaOH (2,5 g vienai kolbai; 5 g otrai)
• 0,1% metilēnzilā šķīdums (1 ml katrai kolbai)

02 no 04

Zilās pudeles demonstrācijas veikšana

Šons Rasels / Getty Images

1. Līdz pusei piepildiet divas viena litra Erlenmeijera kolbas ar krāna ūdeni.
2. Izšķīdina 2,5 g glikoze vienā no kolbām (kolba A) un 5 g glikozes otrā kolbā (kolba B).
3. Izšķīdina 2,5 g nātrija hidroksīda (NaOH) kolbā A un 5 g NaOH kolbā B.
4. Katrai kolbai pievieno ~1 ml 0,1% metilēnzilā.
5. Aizveriet kolbas un sakratiet tās, lai izšķīdinātu krāsvielu. Iegūtais šķīdums būs zils.
6. Nolieciet kolbas malā. (Šis ir piemērots laiks, lai izskaidrotu demonstrācijas ķīmiju.) Šķidrums pakāpeniski kļūs bezkrāsains, jo izšķīdušais oksidē glikozi. dioksīds . Koncentrācijas ietekmei uz reakcijas ātrumu jābūt acīmredzamai. Kolba ar divreiz lielāku koncentrāciju izmanto izšķīdušo skābekli apmēram pusi laika nekā otrs šķīdums. Tā kā skābeklis paliek pieejams difūzijas ceļā, sagaidāms, ka šķīduma-gaisa saskarnē saglabāsies plāna zila robeža.
7. Šķīdumu zilo krāsu var atjaunot, pavirpinot vai kratot kolbu saturu.
8. Reakciju var atkārtot vairākas reizes.

Drošība un tīrīšana

Izvairieties no saskares ar ādu ar šķīdumiem, kas satur kodīgas ķīmiskas vielas. Reakcija neitralizē šķīdumu, tāpēc to var izmest, vienkārši izlejot kanalizācijā.

03 no 04

Ķīmiskās reakcijas

Klauss Vedfelts / Getty Images

Šajā reakcijā glikozi (aldehīdu) sārmainā šķīdumā lēnām oksidē dioksīds, veidojot glikonskābi:

CH_diviOH–CHOH–CHOH–CHOH–CHOH–CHO + 1/2 O_divi--> CH_diviOH–CHOH–CHOH–CHOH–CHOH–COOH

Glikonskābe nātrija hidroksīda klātbūtnē tiek pārveidota par nātrija glikonātu. Metilēnzilais paātrina šo reakciju, darbojoties kā skābekļa pārneses līdzeklis. Oksidējot glikozi, metilēnzils pats tiek reducēts (veidojot leikometilēnzilo) un kļūst bezkrāsains.

Ja ir pietiekami daudz skābekļa (no gaisa), leikometilēnzilais tiek atkārtoti oksidēts un šķīduma zilā krāsa var tikt atjaunota. Stāvot, glikoze samazina metilēnzilo krāsvielu, un šķīduma krāsa pazūd. Atšķaidītos šķīdumos reakcija notiek no 40 grādiem līdz 60 grādiem pēc Celsija vai istabas temperatūrā (aprakstīts šeit) koncentrētākiem šķīdumiem.

04 no 04

Citas Krāsas

DragonImages / Getty Images

' id='mntl-sc-block-image_2-0-15' />

DragonImages / Getty Images

Papildus metilēnzilās reakcijas zilajam/dzidrajam/zilajam, dažādām krāsu maiņas reakcijām var izmantot citus indikatorus. Piemēram, resazurīns (7-hidroksi-3H-fenoksazin-3-on-10-oksīds, nātrija sāls) rada sarkanu/dzidru/sarkanu reakciju, demonstrācijā aizstājot metilēnzilo. The indigokarmīna reakcija ir vēl pievilcīgāks ar zaļās/sarkanās-dzeltenās/zaļās krāsas maiņu.

Indigokarmīna krāsas maiņas reakcijas veikšana

1. Pagatavo 750 ml ūdens šķīdumu ar 15 g glikozes (A šķīdums) un 250 ml ūdens šķīdumu ar 7,5 g nātrija hidroksīda (šķīdums B).
2. Silts šķīdums A līdz ķermeņa temperatūrai (98-100 grādi F). Šķīduma sasilšana ir svarīga.
3. Šķīdumam A pievienojiet šķipsniņu indigokarmīna, indigo-5,5’-disulfonskābes dinātrija sāls. Izmantojiet tik daudz, lai šķīdums A kļūtu redzami zils.
4. Ielejiet šķīdumu B šķīdumā A. Tas mainīs krāsu no zilas uz zaļu. Laika gaitā šī krāsa mainīsies no zaļas uz sarkanu / zeltaini dzeltenu.
5. Šo šķīdumu ielej tukšā vārglāzē no ~60 cm augstuma. Spēcīga ieliešana no augstuma ir būtiska, lai šķīdumā izšķīdinātu dioksīdu no gaisa. Tam vajadzētu atgriezties zaļā krāsā.
6. Atkal krāsa atgriezīsies sarkanā / zeltaini dzeltenā krāsā. Demonstrāciju var atkārtot vairākas reizes.