Farveændring kemiske eksperimenter

Nogle af de mest interessante eksempler på farveændringseksperimenter af forskellige stoffer er:

• Briggs-Rauscher-reaktionen
• Eksperimenter med pH-indikatorer
• Eksperimentet med de olympiske ringe
• Eksperimentet med at skabe mælk, vin og øl
• Eksperimentet med blå flaske
• Gamle Nassaus reaktion
• Oxidations-reduktion eksperimenter
• Forsvindende farver-eksperimentet
• Eksperimentet med flydende termometer

Briggs-Rauscher-reaktionen

Briggs-Rauscher-reaktionen er en af ​​de mest imponerende. Det er en oscillerende reaktion, det vil sige, at den skifter farve efter et par minutter, på en cyklisk måde. Den er lavet med tre farveløse opløsninger og farveændringerne sker med det samme. I denne reaktion omdannes jod til andre grundstoffer. Dette eksperiment skal udføres i et laboratorium, under visse sikkerhedsforhold og passende forholdsregler.

• Materialer:
  • Opløsning A kræver 0,2 M kaliumiodat (KIO ₃ ) og 0,08 M ​​svovlsyre (H ₂ SO ₄ ).
  • Opløsning B består af 3,6 M hydrogenperoxid (H ₂ O ₂ ).
  • Opløsning C er sammensat af 0,15 M allonsyre (CH ₂ (COOH) ₂ ); 0,02 M mangansulfat (MnS04 ₎ og 3% vægt/volumen stivelse.
• Tilberedning: Hæld 50 ml af hver opløsning i en Erlenmeyer-kolbe med en shaker i henhold til deres ABC-rækkefølge. Det er nødvendigt at respektere denne ordre og dumpe dem hurtigt. Opløsningen vil først være klar, derefter ravgul, senere mørkeblå og derefter farveløs igen. Denne cyklus kan gentages flere gange.

Eksperimenter med pH-indikatorer

Eksperimenter med lilla kål

Med de forskellige pH-indikatorer er det muligt at ændre farven på vandet, så det ligner vin eller blod. Dette eksperiment kan nemt udføres derhjemme, men under de nødvendige forholdsregler, da nogle af de elementer, der skal bruges, er ætsende og giftige.

pH-indikatorer er stoffer, der tilsættes til en opløsning med ukendt pH for at bestemme dens surhedsgrad eller alkalinitet. Dette påvises, når det pågældende stof skifter farve. Denne ændring giver dig mulighed for visuelt at bestemme opløsningens pH-værdi eller område.

Selvom pH-opløsninger let kan findes i ethvert laboratorium, er det også muligt at finde dem i de naturlige pigmenter i nogle grøntsager. For eksempel skifter pigmenter kaldet anthocyaniner, som er en del af forskellige planter, farve afhængigt af pH, fra rød til blå, lilla og grøn.

• Materialer:
  • rød- eller lillakål
  • Citronsaft
  • Eddike
  • Alkohol
  • Vaskepulver
  • Bagepulver
  • Ammoniak
  • Blege
  • Vand
  • Salt
  • gennemsigtige briller
  • Kniv
  • skeer
• Forberedelse: Skær rødkålen og sæt den i kog. Hæld den lilla saft, der er opnået, i ni gennemsigtige glas. I hver af dem puttes lidt af en af ​​de ni nævnte ingredienser: citronsaft, eddike, alkohol, vaskemiddel, bagepulver, ammoniak, salt og vand. Bland godt med en ske. Hvert glas bliver derefter rødt, blåt eller grønt. Den lilla farve af kål fungerer som en neutral væske til pH-måling. Ved at tilføje hver forbindelse vil den lilla farve blive rød, hvis det er en sur opløsning; i blåt, hvis det er neutralt; og med grønt, hvis det er et base- eller basisk stof.

blå flaske eksperiment

Med denne demonstration vil vi være i stand til at omdanne en blå væske til en gennemsigtig og omvendt. Dette eksperiment skal udføres i et laboratorium og med omhu ved håndtering af de forskellige elementer.

• Materialer:
  • 1 1 liters Erlenmeyerkolbe, med låg
  • 5 g natriumhydroxid (NaOH)
  • 5 g glukose
  • 0,1 % methylenblåt opløsning
  • Postevand
• Tilberedning: Fyld Erlenmeyer-kolben halvt med vand. Opløs heri de 5 g natriumhydroxid og de 5 g glucose. Tilsæt derefter 1 ml af methylenblåt opløsning. Dæk beholderen og ryst den for at blande alle materialerne. Bemærk, hvordan opløsningen bliver blå. Ved at lade det hvile, bliver det gennemsigtigt igen. Når du ryster den igen, bliver den blå igen. Denne reaktion kan gentages flere gange.

juleeksperiment

Ligesom de tidligere eksperimenter udføres denne kemiske demonstration med pH-indikatoropløsninger. Da de farver, vi får, vil være røde og grønne, kan dette eksperiment være specielt til julefester. Det er vigtigt at være forsigtig med materialerne og undgå indånding eller kontakt med øjne eller hud.

• Materialer:
  • Destilleret vand
  • 15 gram glukose
  • 7,5 gram natriumhydroxid (NaOH)
  • Indigo Carmine pH-indikator
  • bægerglas eller andre gennemsigtige beholdere
• Forberedelse: Lav opløsning A med 750 ml destilleret vand og 15 gram glucose. Til opløsning B blandes 250 ml destilleret vand med 7,5 gram natriumhydroxid. Opvarm opløsning A, indtil den når 36-37°C, og tilsæt en lille knivspids indigokarmin til den. Opløsningen bliver blå. Hæld derefter opløsning B i opløsning A. På denne måde vil farven skifte fra blå til grøn. Efter et stykke tid vil farven være rød og senere gul. For at genoprette den grønne farve, hæld opløsningen i et tomt bægerglas fra en højde på omkring 60 centimeter. Dette vil gøre det muligt for opløsningen at komme i kontakt med ilt, og farven bliver således grøn igen, derefter rød, derefter gul, gentag cyklussen igen.

Eksperiment for Valentine

Ligesom det blå flaskeeksperiment kan andre farver opnås afhængigt af den anvendte pH-indikator. I dette tilfælde opnås en smuk lyserød farve, ideel til Valentinsdag. Når den opvarmes, vil den lyserøde farve være intens, og når den afkøles, forsvinder den.

• Materialer:
  • phenolphtalein pH-indikator
  • koncentreret ammoniak
  • Vand
  • Glasbeholder
• Tilberedning: bland en dråbe koncentreret ammoniak i 500 ml vand. Tilsæt et par dråber phenolphtalein. Opvarm blandingen for at opnå den lyserøde farve. Efter afkøling vil blandingen igen være farveløs.

eksperiment med olympiske ringe

Med dette eksperiment kan du opnå de typiske farver for de olympiske ringe: blå, sort, rød, gul og grøn.

• Materialer:
  • 5 identiske gennemsigtige glas
  • 1 beholder
  • 5 gram jern(III)ammoniumsulfat (NH ₄ Fe(SO ₄ ) ₂ )
  • Vand
  • Kaliumthiocyanat (KSCN) til rød farve
  • Kaliumferrocyanid (K ₄ [Fe(CN) ₆ ]) for den blå farve
  • Garvesyre (C ₇₆ H ₅₂ O ₄₆ ) for den sorte farve
  • Vinsyre (C ₄ H ₆ O ₆ ) for grøn farve
  • Natriumbisulfit (NaHSO ₃ ) for den gule farve
• Forberedelse: anbring 500 ml vand og 5 gram jernammoniumsulfat i en beholder. Arranger de klare kopper som de olympiske ringe. I hver af dem opløses 1/2 gram af de nævnte elementer for at opnå hver farve. Tilsæt lidt af opløsningen af ​​vand og ferriammoniumsulfat til hver. Se, hvordan farverne på de olympiske ringe ser ud.

Eksperimenter med mælk, vin og øl

Dette eksperiment gør det muligt at omdanne vand til stoffer, der visuelt ligner meget vin, mælk og øl. Det er vigtigt at bære handsker og beskyttelsesbriller, ud over at tage sikkerhedsforanstaltninger ved håndtering af de kemikalier, der skal bruges i forsøget, da de kan forårsage forbrændinger og forgiftning.

• Materialer:
  • Destilleret vand
  • Mættet natriumbicarbonat med 20% natriumcarbonat med pH 9
  • pH-indikator phenolphtalein (C ₂₀ H ₁₄ O ₄ )
  • Mættet vandig opløsning af bariumchlorid (BaCl ₂ (H ₂ O) ₂ )
  • Natriumdichromatkrystaller (Na ₂ Cr ₂ O ₇ )
  • Koncentreret saltsyre (HCl)
  • 2 gennemsigtige glas
  • 1 kop
  • 1 krus af dem, der bruges til at drikke øl
• Forberedelse: det er vigtigt at forberede glassene, koppen og kanden på forhånd, da forsøget i høj grad afhænger af de produkter, der skal tilsættes i dem, før “vandet” hældes på. Fyld 3/4 af glasset vand med destilleret vand. Tilsæt 20-25 ml mættet natriumbicarbonat til det. I vinglasset puttes et par dråber phenolphtalein. Hæld 10 ml af bariumchloridopløsningen i et glas mælk. I ølkruset placeres en lille mængde natriumdichromatkrystaller. Lige inden du hælder indholdet af vandglasset ud, tilsættes 5 ml saltsyre til ølkruset. Til sidst placeres resten af ​​indholdet af glasset vand i glasset vin, glasset mælk og kruset øl for at forvandle “vandet” til hver af disse drinks.

Gamle Nassaus reaktion

Dette eksperiment er ideelt til at overraske gæster under Halloween. Den kemiske reaktion, der opstår, ændrer farven på opløsningen fra orange til sort.

• Materialer:
  • Vand
  • opløselig stivelse
  • Natriumdisulfit (Na ₂ S ₂ O ₅ )
  • Kviksølv(II)chlorid (HgCl ₂ )
  • Kaliumiodat (KIO ₃ )
• Forberedelse: for at udføre dette eksperiment er det nødvendigt at forberede 3 opløsninger, som vi vil kalde opløsning A, B og C. Til opløsning A blandes 4 gram stivelse i lidt vand. Rør pastaen ud i 500 ml kogende vand og lad blandingen køle af til stuetemperatur. Tilsæt derefter 13,7 gram natriumdisulfit. Tilsæt mere vand for at opnå 1 liter opløsning.
• For at fremstille opløsning B opløses 3 gram kviksølv(II)chlorid i vand. Tilsæt derefter mere vand for at færdiggøre 1 liter opløsning. Til opløsning C opløses 15 gram kaliumiodat i vand. Tilsæt mere vand for at færdiggøre 1 liter opløsning.
• Bland til sidst 50 ml opløsning A med 50 ml opløsning B. Anbring denne blanding i 50 ml opløsning C.
• Farven på blandingen vil være orange efter et par sekunder. Efter et stykke tid vil blandingen få en blålig-sort farve.

Oxidations-reduktion eksperiment

Dette eksperiment er meget nyttigt for at se, hvordan oxidations-reduktionsreaktioner opstår og for at opnå en lyserød opløsning.

• Materialer:
  • 100 ml af _en 0,133 M glucoseopløsning ( _{C6H12O6 )}
  • 100 ml af en 1,0 M opløsning af natriumhydroxid (NaOH)
  • 1 ml af en 0,1 % resazurinopløsning
  • 1 Erlenmeyer-kolbe på 250 ml eller 500 ml
  • Top
  • Pipette
• Forberedelse: Til opløsning A blandes 2,4 g glucose i destilleret vand til 100 ml opløsning. Til opløsning B opløses 4 g natriumhydroxid ved at hælde det lidt efter lidt og konstant omrøre i nok destilleret vand til at lave 100 ml. For at fremstille opløsning C skal du opløse 0,1 g resazurin i destilleret vand for at danne en 100 ml opløsning. Dette vil resultere i en blå farvet opløsning. Hæld derefter opløsning A og opløsning B i kolben. Til denne blanding tilsættes 8 dråber opløsning C. Tilprop kolben og ryst den for at blande alle komponenterne, som først vil have en blålig farve. Lad blandingen hvile. Inden for 10 minutter vil opløsningen være farveløs. Hvis du ryster den igen, bliver den lyserød. Dette kan gentages flere gange, lade den stå eller ryste opløsningen. Effekten vil vare en time, efter dette tidspunkt vil farven falme.

eksperiment med forsvindende farver

Dette er endnu et simpelt oxidationseksperiment, hvor farverne forsvinder som ved et trylleslag. Det kan gøres derhjemme med forsigtighed, da blegemiddel er ætsende og kan forårsage forgiftning.

• Materialer:
  • Vand
  • madfarvestoffer
  • Blege
  • Dropper
  • glas eller krukke
• Forberedelse: Fyld et glas eller en krukke halvt med vand. Tilsæt et par dråber madfarve. Rør indtil opløsningen får farve. Tilsæt derefter et par dråber blegemiddel, indtil farven begynder at forsvinde. Tilsæt derefter dråber af et andet farvestof. Denne gang vil farven ikke sprede sig som i rent vand, men forsvinde. Det sker, fordi blegemidlet indeholder natriumhypochlorit, der oxiderer med farvestoffernes farvemolekyler og forårsager en reaktion, hvor de ikke længere kan reflektere lys.

eksperiment med flydende termometer

I dette eksperiment vil farverne skifte fra pink til blå baseret på temperatur, ligesom et termometer.

• Materialer:
  • gennemsigtig beholder
  • 3 g cobalt(II)chloridhexahydrat (CoCl ₂ )
  • 500 ml alkohol
• Tilberedning: Bland de 3 g koboltchloridhexahydrat (II) og alkoholen i en beholder. Opvarm opløsningen lige lidt over stuetemperatur. Tilsæt vand, indtil den blå opløsning afkøles og bliver lyserød. Alternativt bliver denne lyserøde opløsning blå, hvis den opvarmes, og bliver lyserød igen, når den er afkølet.

Andre nysgerrige farveændringseksperimenter

Ud over de allerede nævnte eksperimenter er der mange flere, der kan prøve og observere farveændringerne. Nogle af dem er:

• Omdannelsen af ​​vand til flydende guld
• Regnbueeksperimentet
• Eksperimentet med flammer

Omdannelsen af ​​vand til flydende guld

Med dette eksperiment er det muligt at forvandle vand til en gylden væske og meget lig guld. Til dette er det nødvendigt at forberede to løsninger.

• Materialer:
  • 1 gram natriumarsenit (Na ₃ AsO ₃ )
  • 5,5 ml iseddikesyre
  • 10 gram natriumthiosulfat
  • 100 ml vand
  • gennemsigtige beholdere
• Forberedelse: Bland natriumarsenit og iseddike i en beholder med vand for at opnå opløsning A. Forbered opløsning B ved at omrøre natriumthiosulfat i en anden beholder med vand. Hæld den ene opløsning i den anden. Som et resultat opnås en klar opløsning, som bliver gylden efter cirka 30 sekunder.

regnbue eksperiment

Dette eksperiment er ideelt til at se på alle farverne på en pH-skala.

• Materialer:
  • Et langt glasrør med en hætte
  • Universal indikator (løsning)
  • 0,02 M hydrogenchlorid (HCl)
  • 0,02 M natriumhydroxid (NaOH)
  • sprøjte eller pipette
• Forberedelse: Fyld et langt glasrør med den universelle pH-indikator. Ved hjælp af en sprøjte eller pipette sættes et par dråber 0,02 M hydrogenchlorid i bunden af ​​røret og lukkes godt. Tilsæt derefter et par dråber 0,02M natriumhydroxid og læg låg på. Den universelle indikator vil reagere med elementerne i enderne af røret og vise hele spektret af pH-farver og danne en regnbue.

Endnu et regnbueeksperiment

Der er også en enklere variant af dette eksperiment. For at gøre det kan du bruge væsken, der er tilbage efter kogning af rød eller lilla kål.

• Materialer:
  • gennemsigtigt halm
  • citronsaft eller eddike
  • Bagepulver eller sæbepulver
• Forberedelse: Fyld det gennemsigtige sugerør med rødkålsjuice. Tilsæt lidt citronsaft eller eddike i den ene ende og forsegl den. Tilsæt derefter bagepulver eller sæbepulver i den anden ende og læg låg på. Se, hvordan en regnbue af farver dannes.

flamme eksperiment

Ud over de kemiske eksperimenter med farveændring i opløsninger kan interessante eksperimenter udføres med flammer, idet man tager al den nødvendige omhu. I dette tilfælde kan forskellige elementer identificeres, afhængigt af farven, der vises i flammen.

• Materialer:
  • Et stykke nikkelkromtråd eller et stykke træ eller vatpind
  • Saltsyre eller salpetersyre
  • Destilleret vand
  • Lettere
  • ionisk saltopløsning
  • prøver at identificere
• Forberedelse: Hvis der skal bruges et stykke tråd, nedsænkes det i salt- eller salpetersyre. Skyl det derefter med destilleret vand. Kommer du tæt på flammen, og der kommer et lille farveudbrud, er den ikke ren nok. Når den er helt rengjort, skal den nedsænkes i en ionisk eller metallisk saltopløsning eller pulver. Placer det derefter i flammen og observer farven, der vises. Tråden skal rengøres efter hver test. Hvis der bruges et stykke træ, læg det i blød i destilleret vand natten over. Skyl den derefter med postevand, brug handsker eller pincet, så den ikke bliver forurenet med natrium fra dine hænders sved. Tag derefter træstykket eller vatpinden og dyp det i prøven, der skal identificeres. Før det hurtigt over flammen og vær opmærksom på den farve, der kommer frem. Det er vigtigt at bemærke, at dette eksperiment er omtrentligt og kan være unøjagtigt for nogle grundstoffer eller forbindelser.

Farveguide:

• Fra karmin til magenta – det er lithiumforbindelser.
• Skarlagenrød: de er strontiumforbindelser.
• Gul-rød: det er en calciumforbindelse.
• Gylden gul: indikerer tilstedeværelsen af ​​jern.
• Intens gul: disse er natriumforbindelser.
• Strålende hvid: det er en magnesiumforbindelse.
• Grønlig hvid: indikerer tilstedeværelsen af ​​zink.
• Smaragdgrøn: de er normalt kobberforbindelser.
• Strålende grøn: identificerer bor.
• Intens blå: kan indikere tilstedeværelsen af ​​bly, selen, bismuth, cæsium eller kobber.
• Lyseblå: disse er arsenforbindelser.
• Lilla violet: de er kaliumforbindelser.
• Fra lilla til lilla-rød – kan indikere kalium-, rubidium- eller cæsiumforbindelser.

Bibliografi

• Lister, T. Classical Chemistry Experiments. (2002). Spanien. Syntese.
• Fernández Braña, M. En underholdende kemi. (2016). Spanien. Redaktionelt Tebar Flores.
• Petrucci, R. Generel kemi. (2017). Spanien. pearson.