Esperimenti chimici di cambiamento di colore

Alcuni degli esempi più interessanti di esperimenti di cambiamento di colore di diverse sostanze sono:

• La reazione di Briggs-Rauscher
• Esperimenti con indicatori di pH
• L’esperimento degli anelli olimpici
• L’esperimento per creare latte, vino e birra
• L’ esperimento della bottiglia blu
• La reazione del vecchio Nassau
• Esperimenti di ossido-riduzione
• L’esperimento dei colori evanescenti
• L’esperimento del termometro liquido

La reazione di Briggs-Rauscher

La reazione di Briggs-Rauscher è una delle più impressionanti. È una reazione oscillante, cioè cambia colore dopo pochi minuti, in modo ciclico. È realizzato con tre soluzioni incolori e i cambiamenti di colore avvengono istantaneamente. In questa reazione, lo iodio viene trasformato in altri elementi. Questo esperimento deve essere condotto in laboratorio, in determinate condizioni di sicurezza e con le dovute precauzioni.

• Materiali:
  • La soluzione A richiede 0,2 M di iodato di potassio (KIO ₃ ) e 0,08 M ​​di acido solforico (H ₂ SO ₄ ).
  • La soluzione B consiste di 3,6 M di perossido di idrogeno (H ₂ O ₂ ).
  • La soluzione C è composta da 0,15 M di acido allonico (CH ₂ (COOH) ₂ ); Solfato di manganese 0,02 M (MnSO ₄ ) e amido 3% p/v.
• Preparazione: in una beuta con agitatore, versare 50 ml di ciascuna soluzione secondo il loro ordine ABC. È necessario rispettare questo ordine e scaricarli rapidamente. La soluzione sarà dapprima limpida, poi ambrata, successivamente blu scuro e poi di nuovo incolore. Questo ciclo può essere ripetuto più volte.

Esperimenti con indicatori di pH

Sperimenta con il cavolo viola

Con i diversi indicatori di pH è possibile cambiare il colore dell’acqua per farla sembrare vino o sangue. Questo esperimento può essere effettuato facilmente in casa ma prendendo le dovute precauzioni poiché alcuni degli elementi da utilizzare sono corrosivi e tossici.

Gli indicatori di pH sono sostanze che vengono aggiunte a una soluzione di pH sconosciuto per determinarne il grado di acidità o alcalinità. Ciò è dimostrato quando la sostanza in questione cambia colore. Questa modifica consente di determinare visivamente il valore o l’intervallo di pH della soluzione.

Sebbene le soluzioni di pH possano essere facilmente reperite in qualsiasi laboratorio, è possibile trovarle anche nei pigmenti naturali di alcuni vegetali. Ad esempio, i pigmenti chiamati antociani, che fanno parte di varie piante, cambiano colore a seconda del pH, dal rosso al blu, al viola e al verde.

• Materiali:
  • cavolo rosso o viola
  • Succo di limone
  • Aceto
  • Alcol
  • Detergente
  • Bicarbonato di sodio
  • Ammoniaca
  • Candeggina
  • Acqua
  • Sale
  • vetri trasparenti
  • Coltello
  • cucchiai
• Preparazione: tagliate il cavolo rosso e mettetelo a lessare. Versare il succo viola ottenuto in nove bicchieri trasparenti. In ognuno di essi mettete un po’ di uno dei nove ingredienti citati: succo di limone, aceto, alcool, detersivo, bicarbonato, ammoniaca, sale e acqua. Mescolare bene con un cucchiaio. Ogni bicchiere diventerà rosso, blu o verde. Il colore viola del cavolo funziona come un liquido neutro per la misurazione del pH. Aggiungendo ogni composto, il colore viola diventerà rosso, se si tratta di una soluzione acida; in blu se è neutro; e in verde se è una sostanza basica o alcalina.

esperimento della bottiglia blu

Con questa dimostrazione riusciremo a trasformare un liquido blu in uno trasparente e viceversa. Questo esperimento deve essere condotto in laboratorio e prestando attenzione quando si maneggiano i diversi elementi.

• Materiali:
  • 1 matraccio Erlenmeyer da 1 litro, con coperchio
  • 5 g di idrossido di sodio (NaOH)
  • 5 g di glucosio
  • Soluzione di blu di metilene allo 0,1%.
  • Acqua di rubinetto
• Preparazione: riempire a metà la beuta di Erlenmeyer con acqua. Sciogliere in esso i 5 g di idrossido di sodio ei 5 g di glucosio. Quindi aggiungere 1 ml della soluzione di blu di metilene. Coprire il contenitore e scuoterlo per mescolare tutti i materiali. Osserva come la soluzione diventa blu. Lasciandolo riposare, tornerà ad essere trasparente. Quando lo agiti di nuovo, sarà di nuovo blu. Questa reazione può essere ripetuta più volte.

Esperimento di Natale

Come gli esperimenti precedenti, questa dimostrazione chimica viene eseguita con soluzioni di indicatori di pH. Poiché i colori che otterremo saranno il rosso e il verde, questo esperimento può essere speciale per le feste di Natale. È importante prestare attenzione ai materiali ed evitare l’inalazione o il contatto con gli occhi o la pelle.

• Materiali:
  • Acqua distillata
  • 15 grammi di glucosio
  • 7,5 grammi di idrossido di sodio (NaOH)
  • Indicatore di pH indaco carminio
  • Bicchieri o altri contenitori trasparenti
• Preparazione: preparare la soluzione A con 750ml di acqua distillata e 15 grammi di glucosio. Per la soluzione B, mescolare 250 ml di acqua distillata con 7,5 grammi di idrossido di sodio. Riscaldare la soluzione A fino a raggiungere i 36-37°C e aggiungere un pizzico di indaco carminio. La soluzione diventerà blu. Quindi versare la soluzione B nella soluzione A. In questo modo il colore cambierà da blu a verde. Dopo un po’ il colore sarà rosso e successivamente giallo. Per ripristinare il colore verde versare la soluzione in un becher vuoto, da un’altezza di circa 60 centimetri. Questo permetterà alla soluzione di entrare in contatto con l’ossigeno e quindi il colore sarà di nuovo verde, poi rosso, poi giallo, ripetendo di nuovo il ciclo.

Esperimento per San Valentino

Come l’esperimento della bottiglia blu, è possibile ottenere altri colori a seconda dell’indicatore di pH utilizzato. In questo caso si otterrà un bel colore rosa, ideale per San Valentino. Una volta riscaldato, il colore rosa sarà intenso e, una volta raffreddato, scomparirà.

• Materiali:
  • indicatore di pH fenolftaleina
  • ammoniaca concentrata
  • Acqua
  • Contenitore di vetro
• Preparazione: mescolare una goccia di ammoniaca concentrata in 500 millilitri di acqua. Aggiungere alcune gocce di fenolftaleina. Riscaldare il composto per ottenere il colore rosa. Dopo il raffreddamento, la miscela sarà nuovamente incolore.

esperimento degli anelli olimpici

Con questo esperimento puoi ottenere i colori tipici degli anelli olimpici: blu, nero, rosso, giallo e verde.

• Materiali:
  • 5 bicchieri trasparenti identici
  • 1 contenitore
  • 5 grammi di solfato ferrico ammonico (NH ₄ Fe(SO ₄ ) ₂ )
  • Acqua
  • Tiocianato di potassio (KSCN) per il colore rosso
  • Ferrocianuro di potassio (K ₄ [Fe(CN) ₆ ]) per il colore blu
  • Acido tannico (C ₇₆ H ₅₂ O ₄₆ ) per il colore nero
  • Acido tartarico (C ₄ H ₆ O ₆ ) per il colore verde
  • Bisolfito di sodio (NaHSO ₃ ) per il colore giallo
• Preparazione: mettere in un recipiente 500 ml di acqua e 5 grammi di solfato ferrico ammonico. Disporre le coppe trasparenti come gli anelli olimpici. In ognuno di essi sciogliere 1/2 grammo degli elementi citati per ottenere ogni colore. Aggiungere a ciascuno un po’ della soluzione di acqua e solfato di ammonio ferrico. Osserva come appaiono i colori degli anelli olimpici.

Sperimenta con latte, vino e birra

Questo esperimento permette di trasformare l’acqua in sostanze visivamente molto simili a vino, latte e birra. È importante indossare guanti e occhiali protettivi, oltre a prendere precauzioni di sicurezza quando si maneggiano le sostanze chimiche che verranno utilizzate nell’esperimento, poiché possono causare ustioni e avvelenamento.

• Materiali:
  • Acqua distillata
  • Bicarbonato di sodio saturo al 20% di carbonato di sodio con pH 9
  • Indicatore di pH fenolftaleina (C ₂₀ H ₁₄ O ₄ )
  • Soluzione acquosa satura di cloruro di bario (BaCl ₂ (H ₂ O) ₂ )
  • Cristalli di bicromato di sodio (Na ₂ Cr ₂ O ₇ )
  • Acido cloridrico concentrato (HCl)
  • 2 bicchieri trasparenti
  • 1 tazza
  • 1 boccale di quelli usati per bere birra
• Preparazione: è fondamentale preparare preventivamente i bicchieri, la tazza e la brocca, poiché l’esperimento dipende, in larga misura, dai prodotti che verranno aggiunti in essi prima di versare l'”acqua”. Riempi 3/4 del bicchiere d’acqua con acqua distillata. Aggiungere 20-25 ml di bicarbonato di sodio saturo. Nel bicchiere di vino mettere alcune gocce di fenolftaleina. Nel bicchiere di latte, versare 10 ml della soluzione di cloruro di bario. Nel boccale di birra, metti una piccola quantità di cristalli di bicromato di sodio. Poco prima di versare il contenuto del bicchiere d’acqua, aggiungere 5 ml di acido cloridrico al boccale di birra. Infine, metti il ​​resto del contenuto del bicchiere d’acqua nel bicchiere di vino, nel bicchiere di latte e nel boccale di birra per trasformare l'”acqua” in ognuna di queste bevande.

La reazione del vecchio Nassau

Questo esperimento è l’ideale per sorprendere gli ospiti durante Halloween. La reazione chimica che si verifica cambia il colore della soluzione da arancione a nero.

• Materiali:
  • Acqua
  • amido solubile
  • Disolfito di sodio (Na ₂ S ₂ O ₅ )
  • Cloruro di mercurio(II) (HgCl ₂ )
  • Iodato di potassio (KIO ₃ )
• Preparazione: per realizzare questo esperimento è necessario preparare 3 soluzioni, che chiameremo soluzione A, B e C. Per la soluzione A, mescolare 4 grammi di amido in poca acqua. Mescolare la pasta in 500 ml di acqua bollente e lasciare raffreddare la miscela a temperatura ambiente. Quindi aggiungere 13,7 grammi di disolfito di sodio. Aggiungere altra acqua per ottenere 1 litro di soluzione.
• Per preparare la soluzione B, sciogliere 3 grammi di cloruro di mercurio (II) in acqua. Quindi, aggiungere altra acqua per completare 1 litro di soluzione. Per la soluzione C, sciogliere 15 grammi di iodato di potassio in acqua. Aggiungere più acqua per completare 1 litro di soluzione.
• Infine, mescolare 50 ml di soluzione A con 50 ml di soluzione B. Versare questa miscela in 50 ml di soluzione C.
• Il colore della miscela sarà arancione dopo pochi secondi. Dopo un po ‘, la miscela assumerà un colore nero-bluastro.

Esperimento di ossidoriduzione

Questo esperimento è molto utile per vedere come avvengono le reazioni di ossidoriduzione e per ottenere una soluzione rosa.

• Materiali:
  • 100 ml di una soluzione di glucosio 0,133 M (C ₆ H ₁₂ O ₆ )
  • 100 ml di una soluzione 1,0 M di idrossido di sodio (NaOH)
  • 1 ml di una soluzione di resazurina allo 0,1%.
  • 1 beuta da 250 ml o 500 ml
  • Superiore
  • Pipetta
• Preparazione: Per la soluzione A, mescolare 2,4 g di glucosio in acqua distillata per ottenere 100 ml di soluzione. Per la soluzione B, sciogliere 4 g di idrossido di sodio versandolo poco alla volta e mescolando continuamente in acqua distillata sufficiente a fare 100 ml. Per preparare la soluzione C, sciogliere 0,1 g di resazurina in acqua distillata per formare una soluzione da 100 mL. Ciò si tradurrà in una soluzione di colore blu. Successivamente, versare nel pallone la soluzione A e la soluzione B. A questa miscela aggiungere 8 gocce di soluzione C. Tappare il pallone e agitarlo per amalgamare tutti i componenti, che dapprima assumeranno un colore bluastro. Lasciate riposare il composto. Entro 10 minuti, la soluzione sarà incolore. Scuotendolo di nuovo lo trasformerà in rosa. Questo può essere ripetuto più volte, lasciando riposare o agitando la soluzione. L’effetto durerà un’ora, dopodiché il colore svanirà.

esperimento di colori evanescenti

Questo è un altro semplice esperimento di ossidazione in cui i colori scompariranno come per magia. Può essere fatto a casa con cautela poiché la candeggina è corrosiva e può causare avvelenamento.

• Materiali:
  • Acqua
  • coloranti alimentari
  • Candeggina
  • Contagocce
  • bicchiere o barattolo
• Preparazione: riempire a metà un bicchiere o un barattolo con acqua. Aggiungi qualche goccia di colorante alimentare. Mescolare fino a quando la soluzione diventa colorata. Quindi aggiungere alcune gocce di candeggina fino a quando il colore inizia a scomparire. Quindi aggiungere gocce di un altro colorante. Questa volta il colore non si diffonderà come nell’acqua pura ma scomparirà. Questo accade perché la candeggina contiene ipoclorito di sodio che si ossida con le molecole di colore dei coloranti alimentari e provoca una reazione in cui non possono più riflettere la luce.

esperimento termometro liquido

In questo esperimento, i colori cambieranno dal rosa al blu in base alla temperatura, proprio come un termometro.

• Materiali:
  • contenitore trasparente
  • 3 g di cobalto(II) cloruro esaidrato (CoCl ₂ )
  • 500 ml di alcool
• Preparazione: mescolare in un recipiente i 3 g di cloruro di cobalto esaidrato (II) e l’alcool. Riscalda la soluzione leggermente al di sopra della temperatura ambiente. Aggiungere acqua finché la soluzione blu non si raffredda e diventa rosa. In alternativa, questa soluzione rosata diventerà blu se riscaldata e tornerà rosa quando raffreddata.

Altri curiosi esperimenti di cambiamento di colore

Oltre agli esperimenti già menzionati, ce ne sono molti altri da provare e osservare i cambiamenti di colore. Alcuni di loro sono:

• La trasformazione dell’acqua in oro liquido
• L’esperimento dell’arcobaleno
• L’esperimento con le fiamme

La trasformazione dell’acqua in oro liquido

Con questo esperimento è possibile trasformare l’acqua in un liquido dorato e molto simile all’oro. Per questo, è necessario preparare due soluzioni.

• Materiali:
  • 1 grammo di arsenito di sodio (Na ₃ AsO ₃ )
  • 5,5 ml di acido acetico glaciale
  • 10 grammi di tiosolfato di sodio
  • 100 ml di acqua
  • contenitori trasparenti
• Preparazione: mescolare arsenito di sodio e acido acetico glaciale in un contenitore con acqua per ottenere la soluzione A. Preparare la soluzione B agitando il tiosolfato di sodio in un altro contenitore con acqua. Versare una soluzione nell’altra. Si otterrà così una soluzione limpida, che diventerà dorata dopo circa 30 secondi.

esperimento arcobaleno

Questo esperimento è ideale per guardare tutti i colori su una scala di pH.

• Materiali:
  • Un lungo tubo di vetro con tappo
  • Indicatore universale (soluzione)
  • 0,02 M acido cloridrico (HCl)
  • 0,02 M di idrossido di sodio (NaOH)
  • siringa o pipetta
• Preparazione: riempire un lungo tubo di vetro con l’indicatore universale di pH. Con l’aiuto di una siringa o di una pipetta, mettere alcune gocce di acido cloridrico 0,02 M sul fondo della provetta e tappare bene. Quindi aggiungere un paio di gocce di idrossido di sodio 0,02 M e ricapitolare. L’indicatore universale reagirà con gli elementi alle estremità del tubo e visualizzerà l’intera gamma di colori del pH, formando un arcobaleno.

Un altro esperimento arcobaleno

Esiste anche una variante più semplice di questo esperimento. Per farlo potete utilizzare il liquido che rimane dopo aver bollito il cavolo rosso o viola.

• Materiali:
  • paglia trasparente
  • succo di limone o aceto
  • Bicarbonato di sodio o polvere di sapone
• Preparazione: riempire la cannuccia trasparente con il succo di cavolo rosso. Aggiungere un po’ di succo di limone o aceto a un’estremità e sigillare. Quindi aggiungi il bicarbonato di sodio o la polvere di sapone all’altra estremità e chiudila. Osserva come si forma un arcobaleno di colori.

esperimento di fiamma

Oltre agli esperimenti chimici sul viraggio di colore nelle soluzioni, si possono fare interessanti esperimenti con le fiamme, prestando tutte le cure necessarie. In questo caso si possono identificare diversi elementi, a seconda del colore che appare nella fiamma.

• Materiali:
  • Un pezzo di filo di nichel cromo o un pezzo di legno o un batuffolo di cotone
  • Acido cloridrico o nitrico
  • Acqua distillata
  • Accendino
  • soluzione salina ionica
  • campioni da identificare
• Preparazione: Se si deve utilizzare un pezzo di filo, immergerlo in acido cloridrico o nitrico. Quindi risciacquare con acqua distillata. Se ti avvicini alla fiamma e c’è una piccola esplosione di colore, non è abbastanza pulito. Una volta pulito completamente, dovrebbe essere immerso in una soluzione o polvere di sale ionico o metallico. Quindi posizionalo sulla fiamma e osserva il colore che appare. Il filo deve essere pulito dopo ogni prova. Se viene utilizzato un pezzo di legno, immergerlo in acqua distillata durante la notte. Quindi, sciacqualo con acqua del rubinetto, usando guanti o pinzette in modo che non venga contaminato dal sodio del sudore delle mani. Successivamente, prendi il pezzo di legno o il batuffolo di cotone e immergilo nel campione da identificare. Passatela velocemente sulla fiamma e prestate attenzione al colore che emerge. È importante notare che questo esperimento è approssimativo e potrebbe essere impreciso per alcuni elementi o composti.

Guida ai colori:

• Dal carminio al magenta: questi sono composti di litio.
• Rosso scarlatto: sono composti di stronzio.
• Giallo-rosso: è un composto di calcio.
• Giallo dorato: indica la presenza di ferro.
• Giallo intenso: sono composti di sodio.
• Bianco brillante: è un composto di magnesio.
• Bianco verdastro: indica la presenza di zinco.
• Verde smeraldo: di solito sono composti di rame.
• Verde brillante: identifica il boro.
• Blu intenso: può indicare la presenza di piombo, selenio, bismuto, cesio o rame.
• Azzurro: sono composti di arsenico.
• Viola porpora: sono composti di potassio.
• Dal lilla al rosso porpora – può indicare composti di potassio, rubidio o cesio.

Bibliografia

• Lister, T. Esperimenti di chimica classica. (2002). Spagna. Sintesi.
• Fernández Braña, M. Una chimica divertente. (2016). Spagna. Editoriale Tebar Flores.
• Petrucci, R. Chimica Generale. (2017). Spagna. Pearson.