กระทรวงศึกษาธิการของสหพันธรัฐรัสเซีย
"กิ้งก่าเคมีหรือเรื่องด่างทับทิม"
งานเสร็จเรียบร้อย
นักเรียนชั้น 10 "A"
Mileikovskaya Zoya
และนักเรียนเกรด 11 "B"
เซอร์เกย์คิซิน
หัวหน้า:
เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก
บทนำ. เป้าหมายและวัตถุประสงค์ 3
ส่วนหลัก 5
โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตคืออะไร 5
ความสามารถในการละลาย 5
การเปิดKMnO₄ 6
วิธีการได้รับ 6
วิธีอื่นในการรับเปอร์แมงกาเนต 7
คุณสมบัติทางเคมี 9
คุณสมบัติการออกซิไดซ์ขึ้นอยู่กับตัวกลาง 11
การสลายตัวด้วยความร้อน 12
การใช้ด่างทับทิม 12
ช่วยเหลือในทางที่ผิด 15
KMnO₄ในพืชสวน 16
สรุป 16
วรรณคดี 17
ภาคผนวก 18
การทดลองกับด่างทับทิม 18
ประสบการณ์ครั้งที่สอง 19
ประสบการณ์ III 20
บทนำ. เป้าหมายและวัตถุประสงค์
โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตKMnO₄เป็นสารออกซิแดนท์ที่ทรงพลังและแพร่หลายมากที่สุดชนิดหนึ่ง เหล่านี้เป็นผลึกแวววาวสีดำเกือบ สารละลายในน้ำมีสีแดงเข้มเนื่องจากมีไอออนMnO₄ สารนี้เรียกว่าโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตในชีวิตประจำวันเป็นสารฆ่าเชื้อที่ดี และเหตุใดKMnO₄จึงเป็นสารออกซิไดซ์ซึ่งเป็นสารฆ่าเชื้อ แต่เนื่องจากสถานะออกซิเดชั่นของแมงกานีสคือ +7 และตอนนี้ก็ชัดเจนแล้วว่าทำไมต้องไปปีนเขาเตือนให้พกด่างทับทิมไปด้วยเล็กน้อยเพื่อให้น้ำใสจากแม่น้ำหรือทะเลสาบ ปรากฎว่าโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตออกซิไดซ์น้ำในแสงและสิ่งสกปรกในนั้น หากคุณละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตหลายผลึกในน้ำและรอสักครู่คุณจะสังเกตได้ว่าสีแดงเข้มจะค่อยๆซีดลงและหายไปอย่างสมบูรณ์จะมีการเคลือบสีน้ำตาลอยู่บนผนังของเรือนั่นคือแมงกานีสออกไซด์ที่ตกตะกอน - MnO₂↓
4KMnO₄ + 2H₂O→4MnO₂ + 4KOH + 3O₂
Mn + 3ē→ Mn 3 4
2O - 4ē→O₂ 4 3
แบคทีเรียสารอินทรีย์ถูกออกซิไดซ์โดยออกซิเจนหรือตายภายใต้อิทธิพลของสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง น้ำสามารถกรองและใช้ ซึ่งหมายความว่าสารละลายเปอร์แมงกาเนตสามารถเก็บไว้ในภาชนะที่มืดเท่านั้น
ยิ่งคุณเรียนเคมีมากเท่าไหร่คุณก็ยิ่งได้เรียนรู้สิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับสารมากขึ้นเท่านั้น และคุณสามารถอธิบายปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นได้มากขึ้น
เราตั้งเป้าหมายกับตัวเองคือเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสารซึ่งไม่ว่าสถานการณ์จะเป็นอย่างไรในตู้ยาประจำบ้านเกือบทุกแห่ง นอกจากนี้ยังเกี่ยวกับสารที่ใช้อย่างต่อเนื่องในบทเรียนวิทยาศาสตร์ธรรมชาติฟิสิกส์และเคมีเพื่อแสดงปรากฏการณ์การแพร่กระจายและน้ำสีเป็นสีชมพูสวยงามซึ่งเป็นสารที่ได้รับออกซิเจนในบทเรียนเคมีและคลอรีนได้จากกรดไฮโดรคลอริกโดยใช้ด่างทับทิม
ภารกิจหลักคือการศึกษาสารที่น่าสนใจนี้ให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้นและเนื่องจากไม่มีอยู่ในธรรมชาติจึงไม่สามารถค้นหาได้ว่าใครได้รับสารนี้มาก่อนและจะหามาได้อย่างไรมีคุณสมบัติอย่างไรคุณสมบัติใดบ้างที่ใช้
ส่วนสำคัญ
โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตคืออะไร
ความสามารถในการละลาย
การสลายตัวของKMnO₄ - เป็นผลึกสีม่วงเข้มที่มีความมันวาวของโลหะ ความสามารถในการละลายของเปอร์แมงกาเนตถือได้ว่าดี แต่ดูเหมือนว่า ในความเป็นจริงความสามารถในการละลายของเกลือนี้ที่อุณหภูมิห้อง (20 ° C) คือ 6.4 กรัมต่อน้ำ 100 กรัมเท่านั้น อย่างไรก็ตามสารละลายมีสีเข้มข้นและดูเหมือนจะเข้มข้น การละลายจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น
อุณหภูมิ° C | |||||||
ความสามารถในการละลายน้ำ g / 100g |
สารตกผลึกในรูปของปริซึมสีม่วงเข้มสวยงามเกือบดำ สารละลายมีสีแดงเข้มและสีม่วงที่มีความเข้มข้นสูง
กำลังเปิดKMnO₄
นักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดน Gottlieb Johan Hahn อุทิศงานวิจัยของเขาเพื่อศึกษาแร่ธาตุและเคมีอนินทรีย์ ร่วมกับเพื่อนร่วมชาติ Wilhelm Karl Scheele ในระหว่างการศึกษาแร่ pyrolusite MnO₂ในปี 1774 พวกเขาค้นพบแมงกานีส (ได้มาในรูปแบบโลหะ) และยังได้รับและศึกษาคุณสมบัติของสารประกอบแมงกานีสหลายชนิดรวมถึงด่างทับทิม
วิธีการรับ
โดยการหลอมรวมแมงกานีสไดออกไซด์MnO₂กับโพแทสเซียมคาร์บอเนตและโพแทสเซียมไนเตรต (K₂CO₃และKNO₃) จะได้โลหะผสมสีเขียวซึ่งละลายในน้ำเพื่อสร้างสารละลายสีเขียวที่สวยงาม จากสารละลายนี้ได้แยกผลึกสีเขียวเข้มของโพแทสเซียมแมงกาเนตK₄MnOэтогоออก
MnO₂ + K₂CO₃ + KNO₃→K₂MnO₄ + KNO₂ + CO₂
หากสารละลายถูกทิ้งไว้ในอากาศสีของมันจะค่อยๆเปลี่ยนจากสีเขียวเป็นสีแดงเข้มและเกิดการตกตะกอนสีน้ำตาลเข้ม สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าในสารละลายแมงกานีสในน้ำจะเปลี่ยนเป็นเกลือของกรดแมงกานีสHMnO₄ตามธรรมชาติด้วยการก่อตัวของแมงกานีสไดออกไซด์MnO₂
3K₂MnO₄ + 2H₂O→2KMnO₄ + MnO₂↓ + 4KOH
ในกรณีนี้ไอออนMnO₄หนึ่งตัวจะออกซิไดซ์ไอออนที่คล้ายกันอีกสองไอออนเป็นไอออนMnO₄และตัวมันเองจะถูกลดทอนเป็นMnO₂
การทดลองซ้ำกับส่วนประกอบอื่น ๆ และพวกมันออกซิไดซ์ไพโรลูไซต์
สิ่งนี้สามารถเกิดออกซิเดชั่นกับออกซิเจนต่อหน้าด่าง KOH
2MnO₂ + 4KOH + O₂→2K₂MnO₄ + 2H₂O
หรือโพแทสเซียมไนเตรตต่อหน้าด่าง.
MnO₂ + KOH + KNO₃ \u003d K₂MnO₄ + KNO₂ + H₂O
แต่ในกรณีใดแมงกานีสให้เปอร์แมงกาเนต
กระบวนการแปลงแมงกานีสเป็นเปอร์แมงกาเนตสามารถย้อนกลับได้ ดังนั้นด้วยไฮดรอกซิลอิออนที่มากเกินไปนั่นคืออัลคาไลสารละลายแมงกานีสจึงไม่เปลี่ยนแปลง แต่ด้วยความเข้มข้นของอัลคาไลที่ลดลงสีเขียวจะเปลี่ยนเป็นราสเบอร์รี่อย่างรวดเร็ว
วิธีอื่น ๆ ในการรับเปอร์แมงกาเนต
ภายใต้การกระทำของสารออกซิแดนท์ที่เข้มข้น (เช่นคลอรีน) บนสารละลายแมงกานีสสารหลังจะถูกเปลี่ยนเป็นเปอร์แมงกาเนตอย่างสมบูรณ์
2K₂MnO₄ + Cl₂ \u003d 2KMnO₄ + 2KCl
อาจมีปฏิกิริยาออกซิเดชันทางเคมีหรือเคมีไฟฟ้าของสารประกอบแมงกานีส
MnO₂ + Cl₂ + 8KOH →2KMnO₄ + 6KCl + 4H₂O
โพแทสเซียมแมงกาเนตK₂MnO₄สามารถอิเล็กโทรไลซ์ได้ นี่คือวิธีการผลิตทางอุตสาหกรรมหลัก
K₂MnO₄ + 2H₂O→2KMnO₄ + H₂ + 2KOH
2H + 2ē→H₂MnO₄ - ē→MnO₄
ลดการเกิดออกซิเดชัน
ในอุตสาหกรรมยังได้รับเปอร์แมงกาเนตโดยการอิเล็กโทรลิซิสของโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์เข้มข้น KOH ด้วยแมงกานีสแอโนด Mn ในระหว่างการอิเล็กโทรไลซิสวัสดุแอโนดจะค่อยๆละลายจนกลายเป็นสารละลายสีม่วงที่มีแอนไอออนเปอร์แมงกาเนต ไฮโดรเจนถูกวิวัฒนาการที่แคโทด
Mn + 2KOH + 6H₂O→2KMnO₄ + 7H₂
ขั้วบวกแคโทด
2H + 2ē→H₂ (ลด) Mn - 7ē→ Mn (ออกซิเดชั่น)
โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตซึ่งละลายในน้ำได้ในระดับปานกลางจะตกตะกอนและน่าสนใจที่จะผลิตโซเดียมเปอร์แมงกาเนตNaMnO₄แทนโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตตามปกติ โซเดียมไฮดรอกไซด์สามารถหาได้ง่ายกว่าโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ อย่างไรก็ตามภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ไม่สามารถแยกNaMnO₄ได้ซึ่งแตกต่างจากโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตที่ละลายได้อย่างสมบูรณ์แบบในน้ำ (ที่ 20 ° C ความสามารถในการละลายในน้ำคือ 144 กรัมต่อน้ำ 100 กรัม)
คุณสมบัติทางเคมี
ตามคุณสมบัติทางเคมีKMnO₄เป็นสารออกซิไดซ์ที่รุนแรงเนื่องจากสถานะออกซิเดชั่นคือ +7 และได้รับการตั้งชื่อตามระบบชื่อเปอร์แมงกาเนต เมื่อระดับขององค์ประกอบสูงจะมีการเพิ่มคำนำหน้า เลน และคำต่อท้าย ที่.
แปลง Fe เป็น Fe ได้อย่างง่ายดายซึ่งใช้ในการวิเคราะห์การกำหนดเกลือของ Fe (เหล็กเหล็ก)
2KMnO₄ + 8H₂SO₄ + 10FeSO₄→2MnSO₄ + 5Fe₂ (SO₄) ₃ + 8H₂O + K₂SO₄
·เปลี่ยนสีและเหลืองเล็กน้อย
·กรดซัลฟูรัสจะกลายเป็นสารซัลฟูริก
2KMnO₄ + 5H₂SO₃→2H₂SO₄ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 3H₂O
·และคลอรีนจะถูกปล่อยออกมาจากกรดไฮโดรคลอริก
2KMnO₄ + 16HCL →5CL₂ + 2KCL + 2MnCL₂ + 8H₂O
Mn + 5ē→ Mn 5 2
2CL - 2ē→ CL 2 5
(เป็นวิธีการทางห้องปฏิบัติการในการผลิตคลอรีน)
üต้องจำไว้ว่าคลอรีนเป็นสารพิษและต้องทำการทดลองในตู้ดูดควัน
เปอร์แมงกาเนตไม่เข้ากันทางเคมีกับถ่านหินน้ำตาล (ซูโครส) C₁₂H₂₂O₄และของเหลวไวไฟอาจเกิดการระเบิดได้
2KMnO₄ + C →K₂MnO₄ + CO₂ + MnO₂
โดยไม่ทำลายพันธะ C - C
2KMnO₄ + 5C₂H₅OH + 3H₂SO₄→2MnSO₄ + 5C₂H₄O₂ + K₂SO₄
(แอลกอฮอล์) (กรด)
2KMnO₄ + 3C₂H₄ + 4H₂O→3CH₂ - CH₂ + 2MnO₂ + 2KOH
(ethene) OH OH (เอทิลีนออกซิเดชั่น)
เมื่อKMnO₄ทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกเข้มข้นจะเกิดออกไซด์ขึ้น
2KMnO₄ + H₂SO₄ (conc.) →Mn₂O₇ + H₂O + K₂SO₄
üMn₂O₇เป็นของเหลวสีเขียวเข้มเป็นมัน ปฏิกิริยาเข้ากันได้ดีกับเกลือแห้ง Mn₂O₇เป็นโลหะออกไซด์เหลวชนิดเดียว tmelt. \u003d 5.9 °ไม่เสถียรระเบิดได้ง่าย ที่ t \u003d 55 °หรือด้วยความตกใจ แอลกอฮอล์จะติดไฟเมื่อสัมผัสกับมัน
โดยวิธีนี้เป็นวิธีหนึ่งในการจุดตะเกียงวิญญาณโดยไม่มีการจับคู่ วางคริสตัล KMnO a สองสามชิ้นลงในชามพอร์ซเลนค่อยๆเติมH₂SO₄ (conc.) 1-2 หยดแล้วคนให้เข้ากันเบา ๆ ด้วยแท่งแก้ว จากนั้นใช้แท่งไม้แตะที่ไส้ตะเกียงแอลกอฮอล์
Mn₂O₇ + C₂H₅OH + 12H₂SO₄→12MnSO₄ + 10CO₂ + 27H₂O
KMnO₄เป็นตัวออกซิไดซ์สำหรับสารอนินทรีย์และสารอินทรีย์ ยิ่งตัวออกซิไดเซอร์สามารถรับอิเล็กตรอนในระหว่างปฏิกิริยาได้มากเท่าใดโมลของสารอื่นก็จะออกซิไดซ์ได้มากขึ้นเท่านั้น และจำนวนอิเล็กตรอนขึ้นอยู่กับสภาวะของปฏิกิริยาเช่นความเป็นกรด
สารละลายKMnO₄ที่มีฤทธิ์เป็นกรดจะเผาผลาญสารอินทรีย์จำนวนมากโดยเปลี่ยนเป็นCO₂และH₂O
ตัวอย่างเช่นออกซิเดชั่นของกรดออกซาลิก
H₂C₂O₄ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ \u003d 10CO₂ + MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O
2C - 2ē→ 2C 5 ออกซิเดชัน
Mn + 5ē→การกู้คืน Mn 2
§นักเคมีใช้วิธีนี้ในการล้างเครื่องแก้วในห้องปฏิบัติการที่ปนเปื้อนสารอินทรีย์ที่ล้างออกได้ไม่ดีบางครั้งก็ใช้ในการล้างหน้าต่างด้วย (อย่างระมัดระวัง)
คุณสมบัติในการออกซิไดซ์ขึ้นอยู่กับตัวกลาง
ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดKMnO₄สามารถลดลงเป็นผลิตภัณฑ์ต่างๆได้:
· สภาพแวดล้อมที่เป็นกรด
ในตัวกลางที่เป็นกรด - ถึงสารประกอบแมงกานีส (II)
2KMnO₄ + 4K₂SO₃ + 3H₂SO₄→2MnSO₄ + 5K₂SO₄ + 3H₂O
สารละลายจะเปลี่ยนสีเนื่องจากสารประกอบแมงกานีส (II) ไม่มีสี
· สภาพแวดล้อมที่เป็นกลาง
ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลาง - มากถึงสารประกอบแมงกานีส (IV)
2KMnO₄ + 3K₂SO₃ + H₂O→2MnO₂↓ + 3K₂SO₄ + 2KOH
MnO₂ช่วยให้สารละลายมีสีน้ำตาลอมน้ำตาลเมื่อตกตะกอน
· สภาพแวดล้อมที่เป็นด่างอย่างมาก
ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างสูง - มากถึงสารประกอบแมงกานีส (VІ)
2KMnO₄ + K₂SO₃ + 2KOH →2K₂MnO₄ + K₂SO₄ + H₂O
เกิดสารละลายโพแทสเซียมแมงกาเนตสีเขียวมรกต สารละลายนี้ยังคงสามารถหาได้จากเปลวไฟของตะเกียงแอลกอฮอล์ซึ่งเป็นวิธีการแก้ปัญหาKMnO₄ที่ไม่แรงมากด้วยการเติม KOH ที่เป็นด่างแข็ง
4 KMnO₄ + 4KOH →4K₂MnO₄ + O₂ + 2H₂O
การสลายตัวด้วยความร้อน
เมื่อได้รับความร้อน KMnO จะสลายตัว มักใช้เพื่อสร้างออกซิเจนในห้องปฏิบัติการ เพียงพอ t \u003d 200 ° N
KMnO₄→K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂
ไฟฉายที่ระอุอยู่ในหลอดทดลองพร้อมกับออกซิเจนที่วิวัฒนาการแล้วจะระเบิดออกมาเป็นเปลวไฟ มีความจำเป็นต้องทำงานอย่างระมัดระวังใส่ตัวกรองฝ้ายลงในรูเพื่อไม่ให้ของแข็งของผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวไปในอากาศด้วยกระแสออกซิเจน
การใช้ด่างทับทิม
KMnO₄ถูกนำมาใช้อีกครั้งสำหรับความสามารถในการออกซิไดซ์ที่สูงของไอออนเปอร์แมงกาเนตซึ่งให้ฤทธิ์ฆ่าเชื้อ
สารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตแบบเจือจาง (ประมาณ 0.1%) พบว่ามีการใช้อย่างกว้างขวางในทางการแพทย์ในฐานะยาฆ่าเชื้อสำหรับการบ้วนปากล้างแผลและรักษาแผลไฟไหม้ สารละลายเจือจางใช้เป็นสารทำให้เกิดอาการพิษในช่องปาก
เมื่อสัมผัสกับสารอินทรีย์ออกซิเจนปรมาณูจะถูกปล่อยออกมา ออกไซด์ที่เกิดขึ้นระหว่างการลดขนาดของยาจะก่อให้เกิดสารประกอบที่ซับซ้อนกับโปรตีน - อัลบัมทัน (ด้วยเหตุนี้KMnO₄ที่มีความเข้มข้นต่ำจึงมีฤทธิ์ฝาดและในสารละลายเข้มข้นจะมีฤทธิ์ระคายเคืองการกัดกร่อนและการฟอกหนัง) นอกจากนี้ยังมีฤทธิ์ระงับกลิ่น มีผลในการรักษาแผลไฟไหม้และแผล
ความสามารถของKMnO₄ในการต่อต้านสารพิษบางชนิดนั้นเกี่ยวข้องกับการใช้วิธีแก้ปัญหาในการล้างกระเพาะอาหารในกรณีที่ได้รับพิษจากสารพิษที่ไม่ทราบสาเหตุและการติดเชื้อพิษในอาหาร
(หากกินเข้าไปจะถูกดูดซึมทำให้มีผลต่อเม็ดเลือด)
โดยเฉพาะอย่างยิ่งKMnO₄สามารถใช้เป็นพิษกับกรดไฮโดรไซยานิก HCN ฟอสฟอรัส
ü HCN - ของเหลวที่มีกลิ่นอัลมอนด์ขมมีพิษมาก
2HCN + 2 KMnO₄→N₂ + 2KOH + 2MnCO₃
§ KOH ถูกทำให้เป็นกลาง
§ HCL ของน้ำย่อย
เกาะ + HCL → KCL + H₂O
แมงกานีสคาร์บอเนตจะเปลี่ยนเป็นCO₂และH₂OและMnCL₂เกลือที่ละลายน้ำได้
Permanganate สามารถใช้ในพื้นที่อื่นได้
ในปีพ. ศ. 2431 Yegor Yegorovich Wagner นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียได้ค้นพบปฏิกิริยาออกซิเดชั่นของสารประกอบอินทรีย์ที่มีพันธะเอทิลีนโดยทำหน้าที่กับสารประกอบเหล่านี้ด้วยสารละลายKMnO₄ 1% ในตัวกลางที่เป็นด่าง (ปฏิกิริยาของ Wagner)
ด้วยวิธีนี้เขาพิสูจน์ให้เห็นถึงลักษณะที่ไม่อิ่มตัวของเทอร์เพนจำนวนหนึ่ง (สร้างโครงสร้างของพินนีน - ส่วนประกอบหลักของน้ำมันสนสนรัสเซีย)
KMnO₄ในสารละลายอัลคาไลน์เป็นตัวออกซิไดซ์ที่อ่อนแอ ตัวอย่างเช่นถ้าเอทิลีนC₂H₄ถูกส่งผ่านสารละลายนี้สีของด่างทับทิมจะหายไปเนื่องจากเอทิลีนถูกออกซิไดซ์เป็นอีเทน 1,2 ไดออลหรือเอทิลีนไกลคอล
3CH₂ \u003d CH₂ + 2KMnO₄ + 4H₂O→3CH₂ - CH₂ + MnO₂↓ + 2KOH
นอกจากนี้ยังเกิดสารแขวนลอยMnO₂ไดออกไซด์สีน้ำตาล การเปลี่ยนสีของสารละลายKMnO₄ที่เจือจางเย็นเป็นปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อการมีอยู่ของพันธะหลายพันธะของคาร์บอน - คาร์บอน C \u003d C เนื่องจากสารประกอบอินทรีย์จำนวนน้อยมากที่ถูกออกซิไดซ์ด้วยวิธีนี้
สารละลายอัลคาไลน์KMnO₄ล้างเครื่องแก้วในห้องปฏิบัติการได้ดีจากไขมันและสารอินทรีย์อื่น ๆ
วิธีแก้ปัญหา - ความเข้มข้น 3 กรัม / ลิตรใช้กันอย่างแพร่หลายในการปรับสีภาพถ่าย
เปอร์แมงกาเนตในสารละลายที่เป็นกรดเป็นสารออกซิไดซ์ที่รุนแรงและใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิเคราะห์ไตทริเมตริกการเปลี่ยนจากสีม่วง (ไอออนMnO₄) เป็นสีชมพูอ่อน (Mn ไอออน) ทำให้การใช้อินดิเคเตอร์ไม่เป็นที่ยอมรับ ไอออนMnO₄ออกซิไดซ์H₂Sซัลไฟด์ไอออไนด์โบรไมด์คลอไรด์ไนไตรต์ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์
2KMnO₄ + 5H₂O₂ + 3H₂SO₄→2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O + 5O₂
นักเคมีและนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Gay-Lussac Joseph Louis ได้แนะนำวิธีการวิเคราะห์เชิงปริมาตรในเคมี ในปี 1787 K. Berthollet ได้อธิบายถึงวิธีการไตเตรทรีดอกซ์รวมทั้งเปอร์แมงกานาโทเรียม วิธีนี้สามารถใช้เพื่อหาปริมาณ: ออกซาลิกไฮโดรเจนซัลไฟด์ฟอร์มิกไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เหล็กในเกลือ (II) แมงกานีสในเกลือแมงกานีส (II) ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวบ่งชี้สำหรับวิธีนี้หากสารละลายที่ไตเตรทไม่มีสีดังนั้นในระหว่างการไตเตรทสารละลายKMnO₄ควรเปลี่ยนสีและเมื่อปฏิกิริยาสิ้นสุดลงสารละลายKMnO₄ส่วนเกินแต่ละหยดจะทำให้สารละลายที่ไตเตรทเป็นสีชมพู
ในดอกไม้ไฟใช้เป็นตัวออกซิไดซ์ แต่ไม่ค่อยมีการปล่อยสารสีออกมาระหว่างการใช้งาน
ช่วยเหลือในทางที่ผิด
บ่อยครั้งที่ทันตกรรมมีขั้นตอนที่ดูแปลกประหลาดในการรักษาเหงือก เหงือกได้รับการหล่อลื่นด้วยสารละลายด่างทับทิมจากนั้นจึงใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ O₂ออกซิเจนที่ปล่อยออกมาจะเป็นวิธีการรักษาหลักดังนั้นขั้นตอนนี้จึงเรียกว่า "อ่างออกซิเจน"
สำหรับวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันให้ใช้ความเข้มข้นที่แตกต่างกัน:
ล้างแผล | |
กลั้วคอ | |
สำหรับการหล่อลื่นพื้นผิวที่เป็นแผลและรอยไหม้ | |
สำหรับการสวนล้างและล้างกระเพาะอาหาร |
และหากการใช้งานเป็นสารละลายเข้มข้นที่ไม่ดีอาจเกิดการไหม้และการระคายเคืองได้
ในกรณีที่ให้ยาเกินขนาด: ปวดอย่างรุนแรงในช่องปากท้องอาเจียนเยื่อเมือกบวมสีม่วง มีความเป็นกรดต่ำของน้ำย่อย - หายใจถี่ ปริมาณร้ายแรงสำหรับเด็ก:
o ประมาณ - 3 ปี
ปริมาณร้ายแรงสำหรับผู้ใหญ่:
0.3-0.5 กรัมต่อกิโลกรัมน้ำหนัก
การรักษา: เมทิลีนบลู
1) สารละลาย 1% 50 มล.
2) กรดแอสคอร์บิกทางหลอดเลือดดำ - สารละลาย 5% 30 มล.
KMnO₄ในพืชสวน
ชาวสวนมักใช้ด่างทับทิมโดยมีคุณสมบัติสองประการคือออกซิไดซ์และเป็นแหล่งของโพแทสเซียมและแมงกานีส โพแทสเซียมไอออนเป็นสารอาหารที่พืชต้องการในขณะที่แอนไอออนMnOонทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์ในแหล่งที่มาของโรค: เชื้อราเชื้อรา ฯลฯ รวมทั้งธาตุ
KMnO₄→ K + MnO₄
สูตรพื้นบ้านที่ดีสำหรับการเพิ่มผลผลิตสตรอเบอร์รี่ ในช่วงต้นฤดูใบไม้ผลิให้นำใบของปีที่แล้วออกจากสวนเตรียมสารละลายด่างทับทิมสีชมพูและเทสารละลายที่อบอุ่นให้ทั่วไร่สตรอเบอร์รี่จากกระป๋องรดน้ำ (ฝน)
ชาวสวนเชื่อว่าพวกมันทำลายเชื้อทั้งหมดและเพิ่มผลผลิตเนื่องจากโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตไม่ละลายน้ำได้มากและโพแทสเซียมไอออนจะไม่ถูกชะล้างออกจากดิน
สรุป
โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเป็นตัวแทนของตู้ยาสามัญประจำบ้าน เรียกว่าแร่กิ้งก่า ความสามารถในการเปลี่ยนสีในสารละลายน้ำคือสีม่วงแดงเมื่อมีกรดจะเป็นสีแดงโดยมีการเจือจางอย่างรุนแรงเป็นสีชมพู และเมื่อเพิ่มตัวอย่างเช่นไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์H₂O₂ - สีจะหายไป
สารออกซิไดซ์ที่แรงนี้มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในทางการแพทย์และเป็นสารออกซิไดซ์ในหลายอุตสาหกรรมในห้องปฏิบัติการเคมี
วรรณคดี
v - เคมีเตรียมการ
v - "การสังเคราะห์การเตรียมสารอินทรีย์";
v Remy G. - "A course in neoranic chemistry" เล่ม І.
v - "คลังองค์ประกอบทางเคมียอดนิยม" มอสโกวิทยาศาสตร์ - 1983;
v สารานุกรมอินเทอร์เน็ต Wikipedia - www. วิกิพีเดีย org
ใบสมัคร
การทดลองกับโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต
โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตละลายในน้ำ วิธีการแก้ปัญหาจะเปลี่ยนเป็นสีชมพูสีชมพูแรกแล้วจึงเข้มข้น
→ 
→
→
→ 
→ https: //pandia.ru/text/78/118/images/image006_25.jpg "alt \u003d" (! LANG: SL380294.JPG" width="587" height="440">!}
ІІІประสบการณ์
เมื่อกรดซัลฟิวริกเข้มข้นเย็น (สารขจัดน้ำออกอย่างรุนแรง) กระทำกับผลึกKMnO₄จะสลายตัวกลายเป็นแมงกานีสออกไซด์
üMn₂O₇ - ของเหลวมันสีเขียว - ดำ
หากคุณจุ่มแท่งแก้วลงในของเหลวนี้และนำตะเกียงแอลกอฮอล์ไปที่ไส้ตะเกียงไฟจะสว่างขึ้น
https://pandia.ru/text/78/118/images/image008_15.jpg "alt \u003d" (! LANG: SL3rfsdfsdfsd80297.JPG" width="251" height="188"> →!}
→
→ 
, 
ประสบการณ์นี้สามารถแก้ไขได้ - ชุบสำลีชุบแอลกอฮอล์แล้วบีบแอลกอฮอล์ลงในส่วนผสมของKMnO₄และH₂SO₄นั่นคือลงในMn₂O₇ เกิดแฟลช (ออกซิเดชั่น)
https://pandia.ru/text/78/118/images/image013_10.jpg "alt \u003d" (! LANG: SL380308.JPG" width="203" height="271 id="> →!}
→
→ 
→
→
โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตกับกลีเซอรีน
ถ้าเทลงในกระดาษกรองKMnO₄แล้วชุบเกลือด้วยกลีเซอรีน ห่อในถุงหลังจากนั้นเจ็ดนาทีควันจะปรากฏขึ้นและถุงจะสว่างขึ้น
https://pandia.ru/text/78/118/images/image018_2.jpg "alt \u003d" (! LANG: SL380299.JPG" width="274" height="206">→!}
→
→ 
→
- โครงการ HYPOTHESIS
- ทำความคุ้นเคยกับวรรณกรรมที่ให้ข้อมูลวิเคราะห์หาข้อสรุป
- ทำการศึกษาเชิงปฏิบัติเกี่ยวกับผลของสภาวะปฏิกิริยาต่อคุณสมบัติการออกซิไดซ์ - การรีดิวซ์ของสาร
- ค้นหาความสำคัญของสารเหล่านี้ในชีวิตประจำวันจากมุมมองของ OVR
- วัตถุประสงค์: การระบุสารที่สามารถเปลี่ยนสีได้โดยขึ้นอยู่กับสถานการณ์ศึกษาคุณสมบัติและการใช้งาน
- ควบคุมด้วยแหล่งข้อมูลค้นหาว่าสารใดสามารถเปลี่ยนสีได้
- การวิเคราะห์ที่มีประสิทธิภาพ:
- เหตุผลในการเปลี่ยนสี
- ในระหว่างการทดลองอิทธิพลของสื่อที่มีต่อสีของ KMnO4
- เราได้ชี้แจงถึงความสำคัญของด่างทับทิมในชีวิตประจำวันและผลกระทบต่อพืช
- กิ้งก่าเคมีเป็นสารหลายชนิดที่สามารถเปลี่ยนสีได้ระหว่างปฏิกิริยาทางเคมี
- ซึ่งรวมถึงสารอินทรีย์และอนินทรีย์
- สาเหตุของสีของสารขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ
- โมเลกุลมีสี
- อิเล็กตรอนอิสระ
- อิเล็กตรอนจำนวนคี่ในโมเลกุล
- ความแข็งแรงพันธะเคมี
- พันธะเคมีที่เกิดขึ้นใหม่
- สีของโมเลกุล
- ขึ้นอยู่กับโครงสร้าง
- สารเองไม่เปลี่ยนสี
- การเปลี่ยนสีเป็นสัญญาณของปฏิกิริยาทางเคมี
- oVR บ่อยขึ้น
- โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (lat. Kalii permanganas)
- - เกลือโพแทสเซียมของกรดแมงกานีส
- ผู้ค้นพบ - นักเคมีและเภสัชกรชาวสวีเดน Karl-Wilhelm Scheele
- ผสม "แมกนีเซียสีดำ" - แร่ไพโรลูไซต์ (แมงกานีสไดออกไซด์ธรรมชาติ) กับโปแตช - โพแทสเซียมคาร์บอเนตและดินประสิว - โพแทสเซียมไนเตรต สิ่งนี้ให้โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตโพแทสเซียมไนไตรต์และคาร์บอนไดออกไซด์:
- 2MnO2 + 3KNO3 + K2CO3 \u003d 2KMnO4 + 3KNO2 + CO2
- MANGANTSOVKA
- (KMnO4).
- คริสตัลสีม่วงเข้ม
- ไม่ก่อตัวเป็นผลึกไฮเดรต
- ความสามารถในการละลายน้ำอยู่ในระดับปานกลาง
- ไฮโดรไลซ์
- สลายตัวช้าในสารละลาย
- โซลูชันมีสี
- OXIDIZER
- ในสารละลายและระหว่างการเผา
- MANGANTSOVKA คือ
- สลายตัว
- สารระเบิด
- ทำให้เกิดปฏิกิริยาอัลคาไลน์ของสิ่งแวดล้อม
- การเปลี่ยนแปลง
- การระบายสี
- KMnO4
- สี
- ขึ้นอยู่กับ
- ตั้งแต่วันพุธ
- วิธีการแก้
- เป็นกลาง
- อัลคาไลน์
- เปรี้ยว
- สีน้ำตาล
- สีเขียว
- ไม่มีสี
- สารละลายกลาง
- สีของเปอร์แมงกาเนต
- อิทธิพลของปฏิกิริยาของสิ่งแวดล้อมที่มีต่อ
- กระบวนการรีดอกซ์
- โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเป็นผลิตภัณฑ์รีดิวซ์ที่หลากหลายในปฏิกิริยาที่แตกต่างกันของสิ่งแวดล้อม
- KMnO4 ใช้เป็นตัวออกซิไดซ์
- สารต้านอนุมูลอิสระ
- การใช้งาน
- การใช้แมงกานีสในครัวเรือนเราดำเนินการ OVR!
- OVR - กระบวนการ
- น้ำยาฆ่าเชื้อ
- มีผลกระทบทางอารมณ์
- "การเผาไหม้" และ "การทำให้แห้ง" ของผิวหนังและเยื่อเมือก
- การกระทำที่ฝาด
- การเผาไหม้ของสารเคมี
- พิษ
- ด่างทับทิมแข็งและแข็งแรง
- วิธีแก้ปัญหาอาจเป็นอันตรายได้
- ดังนั้นควรเก็บไว้ในที่ที่เด็กทารกไม่สามารถเข้าถึงได้และจัดการด้วยความระมัดระวัง
- เป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์ดินและพืชที่เป็นโรคจะถูกรดน้ำด้วยสารละลายที่อ่อนแอ ดอกสีขาวบนพื้นหายไปศัตรูพืชก็ตาย ด่างทับทิมมีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อและฆ่าเชื้อ
- การรดน้ำทุกๆสองสัปดาห์ด้วยสารละลายที่อ่อนแอช่วยปรับปรุงลักษณะของพืช ในองค์ประกอบของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตมีองค์ประกอบที่ช่วยในการเจริญเติบโตของพืช ได้แก่ แมงกานีสและโพแทสเซียม
- การรดน้ำต้นไม้ด้วยสารละลายที่อ่อนแออย่างต่อเนื่องเราพบว่าพืชในดินอัลคาไลน์มีปฏิกิริยาในเชิงบวกและดินที่เป็นกรด - ในทางลบ สารละลายด่างทับทิมมีฤทธิ์เป็นด่าง
- การบำบัดด้วยสารละลายเข้มข้นทำให้เกิดการไหม้และอาจทำให้พืชตายได้
- โครงการ HYPOTHESIS
- มีสาร "กิ้งก่า" อยู่
- สรุป:
- สารเหล่านี้ช่วยเปลี่ยนสี
- ไม่ได้.
- ไม่ได้รับการยืนยันความเชื่อมั่น
- ติวเตอร์ 1C เคมี. ซีดี - แผ่นดิสก์
- สารานุกรมชั้นเยี่ยม Cyril และ Methodius, 2005 CD
- Kuzmenko N.E. , Eremin V.V. , Popkov V.A. จุดเริ่มต้นของเคมี หลักสูตรที่ทันสมัยสำหรับผู้สมัครมหาวิทยาลัย
- ใน 2 เล่ม - M. 1997 BDE Biology, M. "Bustard" 2004
- นิเวศวิทยา สารานุกรมความรู้ความเข้าใจม. "บัสตาร์ด"
- Stepin B.D. , Alikberova L.Yu. หนังสือเคมีสำหรับอ่านที่บ้าน. - ม., เคมี, 2537
- ชุลปิน G.B. นี่เป็นเคมีที่น่าสนใจ - ม.; เคมี, 2527.
- แหล่งข้อมูล
- ส้มเขียวดำเข้ม
- ม่วงดำเทา
- เป็นที่ทราบกันดีว่าพันธะคู่และพันธะธรรมดาสามารถแลกเปลี่ยนสถานที่ซึ่งกันและกันได้ค่อนข้างง่าย แต่พันธะระหว่างอะตอมแต่ละคู่เป็นอิเล็กตรอนร่วมกันของอะตอมที่พวกมันเชื่อมกัน ดังนั้นปรากฎว่าในขอบเขตการผันคำกริยาอิเล็กตรอนที่เชื่อมพันธะสามารถเคลื่อนที่ได้ค่อนข้างอิสระภายในพื้นที่ดังกล่าว เสรีภาพนี้มีผลกระทบทางแสงที่สำคัญ
- ข้อเท็จจริงที่น่าสงสัยอีกประการหนึ่ง: สารประกอบที่มีอิเล็กตรอนจำนวนคี่ในโมเลกุลมักมีสีมากกว่าสารประกอบที่มีอิเล็กตรอนจำนวนเท่ากัน ตัวอย่างเช่นอนุมูล C (C6H5) 3 มีสีเป็นสีน้ำตาล - ม่วงเข้มในขณะที่ C (C6H5) 4 ไม่มีสี ไนโตรเจนไดออกไซด์ NO2 ที่มีอิเล็กตรอนจำนวนคี่ในโมเลกุลจะเป็นสีน้ำตาลอมน้ำตาลและเมื่อมันหรี่ลงจะได้สารประกอบ N2O4 ที่ไม่มีสี (จำนวนอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า) เหตุผลก็คือในระบบที่มีอิเล็กตรอนจำนวนคี่หนึ่งในนั้นไม่มีการจับคู่และสามารถเคลื่อนที่ได้ค่อนข้างอิสระภายในโมเลกุลทั้งหมด และดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้อาจทำให้เกิดสีได้
- สารประกอบที่ประกอบด้วยองค์ประกอบที่แทบไม่มีสี
- กลายเป็นสี ดังนั้นไอออน Fe3 + จึงไม่มีสี Fe (CN) 64 - ไอออนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเกลือเลือดสีเหลืองจึงมีสีเหลืองเล็กน้อย แต่ Fe43 ที่ได้จากการรวมสารละลายที่มีไอออนเหล่านี้จะมีสีฟ้าเข้ม
- ควรหาเหตุผลในการปรากฏตัวของสีเนื่องจากสารประกอบที่มีพันธะเคมีที่แข็งแรงกว่านั้นถูกสร้างขึ้นที่นี่ (ไม่ใช่ด้วยไอออนิก แต่มีโควาเลนต์) ระดับของการขัดเกลาทางสังคมซึ่งกันและกันของอิเล็กตรอนมีความสำคัญมากจนเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมากของการดูดซับสูงสุดไปยังบริเวณที่มองเห็นได้ของสเปกตรัมและการเพิ่มขึ้นของความเข้มการดูดกลืนจะเกิดขึ้น
- ไอโอดีนละลายในน้ำมีสีน้ำตาลแดงและในคาร์บอนเตตระคลอไรด์ - สีม่วง
- ซิลิกาเจลชุบโคบอลต์คลอไรด์เป็นสีน้ำเงินในอากาศแห้งและสีชมพูในอากาศชื้น และสิ่งนั้นก็คือเมื่อมีความชื้นมากเกินไปโมเลกุลของโคบอลต์คลอไรด์สีน้ำเงิน CoCl2 จะกลายเป็นสารประกอบเชิงซ้อนกับโมเลกุลของน้ำ - ผลึกไฮเดรต CoCl2 6H2O ซึ่งมีสีชมพูเข้ม
- ลดเป็นสารประกอบแมงกานีสของสถานะออกซิเดชันต่างๆ
- ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด: 2KMnO4+ 5K2SO3 + 3H2SO4 \u003d
- 6K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O
- ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลาง: 2 KMnO4 + 3K2SO3 + H2O \u003d 3K2SO4 + 2 MnO2 + 2KOH
- ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง: 2 KMnO4 + K2SO3 + เกาะ \u003d
- K2SO4 + 2 K2MnO4+ H2O
- KMnO4 + K2SO3 + KOH \u003d K2SO4 + K2MnO4 + H2O (เย็น)
- สลายตัว ด้วยวิวัฒนาการของออกซิเจน
- 2KMnO4 → (t) K2MnO4 + MnO2 + O2
- สารระเบิด
- 2KMnO4 + 2H2SO4 → 2KHSO4 + Mn2O7 + H2O
- ทำปฏิกิริยากับตัวรีดิวซ์ทั่วไป
- (เอทานอลไฮโดรเจน ฯลฯ )
- จำเป็นต้องเติมสารละลาย KMnO4 ลงในน้ำที่เตรียมไว้สำหรับการอาบน้ำ แต่ไม่ได้หมายความว่าผลึกโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตมิฉะนั้นอาจเกิดการไหม้ทางเคมีได้
- ในกรณีที่เป็นพิษด้วยสารละลายเข้มข้นของสารนี้จะเกิดแผลไหม้ที่ปากหลอดอาหารและกระเพาะอาหาร (ล้างกระเพาะอาหารด้วยน้ำอุ่นโดยเติมถ่านกัมมันต์)
- คุณยังสามารถใช้สารละลายที่มีอยู่ในน้ำสองลิตรครึ่งแก้วของสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่อ่อนแอและน้ำส้มสายชูหนึ่งแก้ว ในกรณีนี้ไอออนเปอร์แมงกาเนตจะถูกเปลี่ยนเป็นแมงกานีส (II) ที่เป็นอันตรายน้อยกว่า:
- 2KMnO4 + 5H2O2 + 6CH3COOH \u003d
- 2 ล้าน (CH3COO) 2 + 5O2 + 2CH3COOK + 8H2O
- เคล็ดลับที่เป็นประโยชน์
กลีเซอรีนเพียงสองหยด - ด่างทับทิมก็เปลี่ยนสี!
ความซับซ้อน:
อันตราย:
ทำการทดลองนี้ที่บ้าน
เหตุใดวิธีการแก้ปัญหาจึงเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินในตอนแรก?
หากคุณตรวจสอบกิ้งก่าอย่างใกล้ชิดคุณจะสังเกตเห็นว่าไม่กี่วินาทีหลังจากเติมกลีเซอรีนลงในสารละลายมันจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน สีฟ้าเกิดจากการผสมสีม่วง (จากเปอร์แมงกาเนต MnO 4 -) และสีเขียว (จากแมงกานีส MnO 4 2-) สารละลาย อย่างไรก็ตามมันจะเปลี่ยนเป็นสีเขียวค่อนข้างเร็ว - ในสารละลายมี MnO 4 น้อยลงเรื่อย ๆ - และ MnO 4 2- มากขึ้น
ส่วนที่เพิ่มเข้าไป
นักวิทยาศาสตร์พยายามค้นหาว่าแมงกานีสในรูปแบบใดที่สามารถทำให้สารละลายเป็นสีน้ำเงินได้ สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อมันสร้างไอออนไฮโปแมงกาเนต MnO 4 3- แมงกานีสอยู่ในสถานะออกซิเดชัน +5 (Mn +5) อย่างไรก็ตาม MnO 4 3- ไม่เสถียรมากและจำเป็นต้องมีเงื่อนไขพิเศษเพื่อให้ได้มาดังนั้นจากประสบการณ์ของเราจะไม่สามารถมองเห็นได้
เกิดอะไรขึ้นกับกลีเซอรีนจากประสบการณ์ของเรา?
กลีเซอรีนทำปฏิกิริยากับโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตทำให้มีอิเล็กตรอน กลีเซอรีนถูกนำไปใช้ในปฏิกิริยาของเราในปริมาณที่มากเกินไป (มากกว่าโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต KMnO 4 ประมาณ 10 เท่า) กลีเซอรีนเองภายใต้เงื่อนไขของปฏิกิริยาของเราจะถูกเปลี่ยนเป็นกลีเซอริกอัลดีไฮด์จากนั้นเป็นกรดกลีเซอริก
ส่วนที่เพิ่มเข้าไป
ดังที่เราได้ค้นพบแล้วกลีเซอรอล C 3 H 5 (OH) 3 จะถูกออกซิไดซ์โดยด่างทับทิม กลีเซอรีนเป็นโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อนมากดังนั้นปฏิกิริยากับการมีส่วนร่วมจึงมักทำได้ยาก ปฏิกิริยาออกซิเดชั่นของกลีเซอรีนเป็นปฏิกิริยาที่ซับซ้อนซึ่งก่อให้เกิดสารต่างๆมากมาย หลายคนมีอยู่ในช่วงเวลาสั้น ๆ และเปลี่ยนเป็นคนอื่น ๆ และบางส่วนสามารถพบได้ในวิธีแก้ปัญหาหลังจากสิ้นสุดปฏิกิริยา สถานการณ์นี้เป็นเรื่องปกติสำหรับเคมีอินทรีย์โดยทั่วไป โดยปกติแล้วสารที่ได้รับส่วนใหญ่จากปฏิกิริยาทางเคมีเรียกว่าผลิตภัณฑ์หลักส่วนที่เหลือเรียกว่าผลพลอยได้
ในกรณีของเราผลิตภัณฑ์หลักของการออกซิเดชั่นกลีเซอรอลกับด่างทับทิมคือกรดกลีเซอริก
ทำไมเราจึงเติมแคลเซียมไฮดรอกไซด์ Ca (OH) 2 ลงในสารละลาย KMnO 4
ในสารละลายที่เป็นน้ำแคลเซียมไฮดรอกไซด์ Ca (OH) 2 จะสลายตัวเป็นอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าสามอนุภาค (ไอออน):
Ca (OH) 2 → Ca 2+ (สารละลาย) + 2OH -
ในการขนส่งในร้านค้าในร้านกาแฟหรือในชั้นเรียนผู้คนต่างล้อมรอบเราทุกที่ และเราประพฤติในสถานที่ดังกล่าวในรูปแบบที่แตกต่างกัน แม้ว่าเราจะทำสิ่งเดียวกัน - ตัวอย่างเช่นเราอ่านหนังสือ ท่ามกลางผู้คนที่แตกต่างกันเราทำมันแตกต่างกันเล็กน้อยบางที่ช้ากว่าเร็วกว่าบางครั้งเราจำสิ่งที่เราอ่านได้ดีและบางครั้งเราก็จำไม่ได้แม้แต่บรรทัดในวันถัดไป ดังนั้นโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตที่ล้อมรอบด้วยไอออนของ OH จึงทำงานในลักษณะพิเศษ ใช้อิเล็กตรอนจากกลีเซอรีน "เบา ๆ กว่า" ไม่รีบร้อน นั่นคือเหตุผลที่เราสามารถสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงของสีของกิ้งก่า
ส่วนที่เพิ่มเข้าไป
จะเกิดอะไรขึ้นถ้าคุณไม่เพิ่มโซลูชัน Ca (OH) 2
เมื่อมี OH - ไอออนมากเกินไปในสารละลายสารละลายดังกล่าวเรียกว่าอัลคาไลน์ (หรือที่พวกเขากล่าวว่ามีปฏิกิริยาอัลคาไลน์) ถ้าในทางตรงกันข้ามมีไอออน H + มากเกินไปในสารละลายสารละลายดังกล่าวเรียกว่ากรด ทำไม "อีกทางหนึ่ง"? เนื่องจากไอออนของ OH - และ H + รวมกันเป็นโมเลกุลของน้ำ H 2 O แต่ถ้าไอออนของ H + และ OH - มีอยู่เท่ากัน (นั่นคือเรามีน้ำอยู่) สารละลายจึงเรียกว่าเป็นกลาง
ในสารละลายที่เป็นกรดสารออกซิไดเซอร์ KMnO 4 ที่ใช้งานอยู่จะกลายเป็นพฤติกรรมที่ไม่ดีอย่างยิ่งแม้จะหยาบคาย มันกำจัดอิเล็กตรอนจากกลีเซอรอลได้เร็วมาก (มากถึง 5 ครั้งต่อครั้ง!) และแมงกานีสเปลี่ยนจาก Mn ^ + 7 (ใน MnO 4 - เปอร์แมงกาเนต) เป็น Mn 2+:
MnO 4 - + 5e - → Mn 2+
หลัง (Mn 2+) ไม่ให้สีใด ๆ กับน้ำ ดังนั้นในสารละลายที่เป็นกรดด่างทับทิมจะเปลี่ยนสีเร็วมากและกิ้งก่าจะไม่ทำงาน
สถานการณ์ที่คล้ายกันจะเกิดขึ้นในกรณีของสารละลายด่างทับทิมเป็นกลาง เพียง แต่เราจะไม่ "สูญเสีย" สีทั้งหมดของกิ้งก่าเช่นเดียวกับในสารละลายที่เป็นกรด แต่จะไม่ได้เพียงสอง - แมงกานีสสีเขียว MnO 4 2 - ซึ่งหมายความว่าสีฟ้าจะหายไปด้วย
คุณสามารถสร้างกิ้งก่าโดยใช้สิ่งอื่นนอกเหนือจาก KMnO 4 ได้หรือไม่?
สามารถ! กิ้งก่าโครเมียม (Cr) จะมีสีดังต่อไปนี้:
สีส้ม (ไดโครเมต Cr 2 O 7 2-) →สีเขียว (Cr 3+) →สีน้ำเงิน (Cr 2+)
กิ้งก่าอีกตัวทำจากวานาเดียม (V):
สีเหลือง (VO 3+) →สีน้ำเงิน (VO 2+) →สีเขียว (V 3+) →สีม่วง (V 2+)
มันยากกว่ามากที่จะทำให้สารละลายของสารประกอบโครเมียมหรือวานาเดียมเปลี่ยนสีให้สวยงามอย่างที่เกิดขึ้นในกรณีของแมงกานีส (ด่างทับทิม) นอกจากนี้คุณจะต้องเติมสารใหม่ลงในส่วนผสมอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นกิ้งก่าที่แท้จริงซึ่งจะเปลี่ยนสี "ด้วยตัวมันเอง" - ได้มาจากด่างทับทิมเท่านั้น
ส่วนที่เพิ่มเข้าไป
แมงกานีส Mn เช่นโครเมียม Cr และวานาเดียม V เป็นโลหะทรานซิชันซึ่งเป็นองค์ประกอบทางเคมีกลุ่มใหญ่ที่มีคุณสมบัติที่น่าสนใจมากมาย คุณสมบัติอย่างหนึ่งของโลหะทรานซิชันคือสีที่สดใสและหลากหลายของสารประกอบและสารละลาย
ตัวอย่างเช่นการรับรุ้งเคมีจากสารละลายของสารประกอบโลหะทรานซิชันทำได้ง่าย:
นักล่าทุกคนต้องการทราบว่าไก่ฟ้านั่งอยู่ที่ไหน:
แดง (เหล็ก (III) thiocyanate Fe (SCN) 3), เหล็ก Fe;
สีส้ม (ไดโครเมต Cr 2 O 7 2-), โครเมียม Cr;
สีเหลือง (VO 3+) วานาเดียม V;
สีเขียว (นิกเกิลไนเตรต Ni (NO 3) 2) นิกเกิล Ni;
สีน้ำเงิน (คอปเปอร์ซัลเฟต CuSO 4) ทองแดง Cu;
สีน้ำเงิน (tetrachlorocobaltate, 2-), โคบอลต์ Co;
สีม่วง (เปอร์แมงกาเนต MnO 4 -) แมงกานีส Mn.
การพัฒนาการทดลอง
จะเปลี่ยนกิ้งก่าต่อไปได้อย่างไร?
เป็นไปได้ไหมที่จะทำปฏิกิริยาย้อนกลับและได้สารละลายสีม่วงอีกครั้ง?
ปฏิกิริยาเคมีบางชนิดสามารถดำเนินไปในทิศทางเดียวหรือในทิศทางตรงกันข้าม ปฏิกิริยาดังกล่าวเรียกว่าย้อนกลับได้และเมื่อเทียบกับจำนวนปฏิกิริยาเคมีทั้งหมดจึงไม่ค่อยมีใครรู้ คุณสามารถย้อนกลับปฏิกิริยาได้โดยการสร้างเงื่อนไขพิเศษ (ตัวอย่างเช่นการให้ความร้อนสูงของส่วนผสมของปฏิกิริยา) หรือโดยการเติมน้ำยาใหม่ การออกซิเดชั่นของกลีเซอรอลกับด่างทับทิม KMnO 4 ไม่ใช่ปฏิกิริยาประเภทนี้ ยิ่งไปกว่านั้นมันเป็นไปไม่ได้ที่จะย้อนกลับปฏิกิริยานี้ภายในกรอบการทดลองของเรา ดังนั้นเราจะไม่สามารถทำให้กิ้งก่าเปลี่ยนสีในลำดับย้อนกลับได้
ส่วนที่เพิ่มเข้าไป
มาดูกันว่ามีวิธีแปลงร่างกิ้งก่าของเราไหม?
ประการแรกคำถามง่ายๆ: กลีเซอรีนออกซิไดซ์ (กรดกลีเซอริก) สามารถเปลี่ยนแมงกานีสไดออกไซด์ MnO 2 กลับเป็นด่างทับทิมสีม่วง KMnO 4 ได้หรือไม่ ไม่เขาไม่สามารถ. แม้ว่าเราจะช่วยเขาได้มากก็ตาม (เช่นให้ความร้อนแก่สารละลาย) เนื่องจาก KMnO 4 เป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรง (เราจัดการกับสิ่งนี้ให้สูงขึ้นเล็กน้อย) ในขณะที่กรดกลีเซอริกมีคุณสมบัติในการออกซิไดซ์ที่อ่อนแอ เป็นเรื่องยากอย่างเหลือเชื่อที่จะต่อต้านสิ่งใด ๆ กับตัวออกซิไดเซอร์ที่อ่อนแอด้วยตัวที่แข็งแกร่ง!
MnO 2 สามารถแปลงกลับเป็น KMnO 4 โดยใช้น้ำยาอื่นได้หรือไม่? ใช่คุณสามารถ. แต่สำหรับสิ่งนี้คุณต้องทำงานในห้องปฏิบัติการเคมีจริง! หนึ่งในวิธีการทางห้องปฏิบัติการในการได้รับ KMnO 4 คือการทำงานร่วมกันของ MnO 2 กับคลอรีน Cl 2 ต่อหน้าโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ KOH มากเกินไป:
2MnO 2 + 3Cl 2 + 8KOH → 2KMnO 4 + 6KCl + 4 H 2 O
ที่บ้านไม่สามารถทำปฏิกิริยาดังกล่าวได้ - ทั้งยาก (ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ) และไม่ปลอดภัย และเธอเองก็ไม่ค่อยมีส่วนเกี่ยวข้องกับกิ้งก่าที่สดใสและสวยงามจากประสบการณ์ของเรา
Panteleev Pavel Alexandrovich
กระดาษอธิบายลักษณะของสีในสารประกอบต่างๆและยังตรวจสอบคุณสมบัติของสารกิ้งก่า
ดาวน์โหลด:
ดูตัวอย่าง:
เคมีของสี สารกิ้งก่า
หมวด: วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ
เสร็จสมบูรณ์โดย: Pavel Nikolaevich Panteleev,
นักเรียนชั้น 11 "A"
มัธยมศึกษาเลขที่ 1148
พวกเขา F. M. Dostoevsky
อาจารย์: Karmatskaya Lyubov Aleksandrovna
1. บทนำ. หน้า 2
2. ลักษณะของสี:
2.1. สารอินทรีย์ หน้า 3
2.2. สารอนินทรีย์ หน้า 4
3. อิทธิพลของสิ่งแวดล้อมที่มีต่อสี หน้า 5
4. สาร - กิ้งก่า. หน้า 7
5. ส่วนทดลอง:
5.1. การถ่ายโอนโครเมตเป็นไดโครเมตและในทางกลับกัน หน้า 8
5.2. คุณสมบัติการออกซิไดซ์ของเกลือโครเมียม (VI); หน้า 9
5.3. ออกซิเดชันของเอทานอลด้วยส่วนผสมของโครเมียม หน้า 10
6. โฟโตโครมิซึม หน้า 10
7. ข้อสรุป หน้า 13
8. รายชื่อแหล่งที่ใช้. หน้า 14
1. บทนำ.
เมื่อมองแวบแรกอาจดูเหมือนยากที่จะอธิบายลักษณะของสี ทำไมสารจึงมีสีต่างกัน? สีเกิดขึ้นได้อย่างไร?
เป็นที่น่าสนใจว่าในส่วนลึกของมหาสมุทรมีสิ่งมีชีวิตที่มีเลือดสีน้ำเงินไหลเวียนอยู่ในร่างกาย หนึ่งในตัวแทนเหล่านี้คือปลิงทะเล ในขณะเดียวกันเลือดของปลาที่จับได้ในทะเลก็เป็นสีแดงเช่นเดียวกับเลือดของสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่อื่น ๆ
อะไรเป็นตัวกำหนดสีของสารต่างๆ?
ประการแรกสีไม่เพียงขึ้นอยู่กับว่าสารนั้นมีสีอย่างไร แต่ยังขึ้นอยู่กับวิธีการส่องสว่างด้วย ท้ายที่สุดในความมืดทุกอย่างดูเหมือนเป็นสีดำ สียังถูกกำหนดโดยโครงสร้างทางเคมีที่มีอยู่ในสารตัวอย่างเช่นสีของใบไม้ของพืชไม่เพียง แต่เป็นสีเขียว แต่ยังรวมถึงสีน้ำเงินสีม่วงเป็นต้นเนื่องจากในพืชดังกล่าวนอกจากคลอโรฟิลล์ซึ่งให้สีเขียวแล้วยังมีสารประกอบอื่น ๆ ที่มีอิทธิพลเหนือกว่า
เลือดสีน้ำเงินในปลิงทะเลอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าพวกมันมีวาเนเดียมแทนธาตุเหล็กในเม็ดสีที่ให้สีของเลือด เป็นสารประกอบที่ให้สีฟ้าของของเหลวที่มีอยู่ในโฮโลทูเรียน ในส่วนลึกที่พวกมันอาศัยอยู่ปริมาณออกซิเจนในน้ำมีน้อยมากและพวกมันต้องปรับตัวให้เข้ากับเงื่อนไขเหล่านี้ดังนั้นสารประกอบจึงเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงกับสิ่งมีชีวิตในสภาพแวดล้อมทางอากาศ
แต่เรายังไม่ได้ตอบคำถามข้างต้น ในงานนี้เราจะพยายามให้คำตอบอย่างละเอียดและครบถ้วนแก่พวกเขา สำหรับสิ่งนี้ควรมีการศึกษาจำนวนมาก
งานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่ออธิบายลักษณะของสีในสารประกอบต่าง ๆ รวมทั้งตรวจสอบคุณสมบัติของสารกิ้งก่า
ตามเป้าหมายมีการกำหนดงาน
โดยทั่วไปแล้วสีเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ของแสงกับโมเลกุลของสาร ผลลัพธ์นี้เกิดจากกระบวนการต่างๆ:
* ปฏิสัมพันธ์ของการสั่นสะเทือนแม่เหล็กของลำแสงกับโมเลกุลของสสาร
* การดูดกลืนคลื่นแสงที่เลือกโดยโมเลกุลที่มีโครงสร้างต่างกัน
* ผลกระทบของรังสีสะท้อนหรือส่งผ่านสารบนจอประสาทตาหรืออุปกรณ์ออปติก
พื้นฐานในการอธิบายสีคือสถานะของอิเล็กตรอนในโมเลกุล: ความสามารถในการเคลื่อนที่ความสามารถในการเคลื่อนย้ายจากระดับพลังงานหนึ่งไปยังอีกระดับหนึ่งย้ายจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่ง
สีมีความเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในโมเลกุลของสสารและมีความเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนอิเล็กตรอนไปเป็นระดับอิสระเมื่อดูดซับพลังงานของควอนตัมของแสง (อนุภาคพื้นฐานของการแผ่รังสีแสง).
สีเกิดขึ้นจากปฏิสัมพันธ์ของควอนตาแสงกับอิเล็กตรอนในโมเลกุลของสสาร อย่างไรก็ตามเนื่องจากสถานะของอิเล็กตรอนในอะตอมของโลหะและอโลหะสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์แตกต่างกันกลไกการเกิดสีในสารจึงแตกต่างกันด้วย
2.1 สีของสารประกอบอินทรีย์
อินทรียฺวัตถุมีสี (และไม่ใช่ทั้งหมดที่มีคุณสมบัตินี้) โมเลกุลมีโครงสร้างคล้ายกัน: มักมีขนาดใหญ่และประกอบด้วยอะตอมหลายสิบอะตอม สำหรับลักษณะของสีในกรณีนี้มันไม่ใช่อิเล็กตรอนของแต่ละอะตอมที่มีความสำคัญ แต่เป็นสถานะของระบบอิเล็กตรอนของโมเลกุลทั้งหมด
แสงแดดปกติเป็นกระแสของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คลื่นแสงมีลักษณะตามความยาว - ระยะห่างระหว่าง maxima ที่อยู่ติดกันหรือสองรางที่อยู่ติดกัน มีหน่วยวัดเป็นนาโนเมตร (นาโนเมตร) คลื่นยิ่งสั้นพลังงานก็ยิ่งมากขึ้นและในทางกลับกัน
สีของสารขึ้นอยู่กับคลื่น (รังสี) ของแสงที่มองเห็นได้ที่ดูดซับ หากแสงแดดไม่ถูกดูดซับโดยสารเลย แต่สะท้อนและกระจัดกระจายสารจะปรากฏเป็นสีขาว (ไม่มีสี) หากสารดูดซับรังสีทั้งหมดจะปรากฏเป็นสีดำ
กระบวนการดูดซับหรือการสะท้อนของรังสีบางชนิดเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติโครงสร้างของโมเลกุลของสาร การดูดซับของฟลักซ์แสงมักเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนพลังงานไปยังอิเล็กตรอนของโมเลกุลของสาร ถ้าโมเลกุลประกอบด้วยเอส - อิเล็กตรอน (เมฆทรงกลม) จากนั้นต้องใช้พลังงานจำนวนมากเพื่อกระตุ้นพวกมันและถ่ายโอนไปยังระดับพลังงานอื่น ดังนั้นสารประกอบที่มี s-electrons จึงไม่มีสีเสมอ ในเวลาเดียวกัน p- อิเล็กตรอน (ก่อตัวเป็นเมฆรูปแปด) ตื่นเต้นได้ง่ายเนื่องจากการเชื่อมต่อที่พวกเขาสร้างขึ้นนั้นแข็งแกร่งน้อยกว่า อิเล็กตรอนดังกล่าวบรรจุอยู่ในโมเลกุลที่มีพันธะคู่คอนจูเกต ห่วงโซ่การผันคำที่ยาวขึ้นก็จะต้องใช้ p-electrons มากขึ้นและพลังงานน้อยลงในการกระตุ้นพวกมัน ถ้าพลังงานของคลื่นแสงที่มองเห็นได้ (ความยาวคลื่นตั้งแต่ 400 ถึง 760 นาโนเมตร) เพียงพอที่จะกระตุ้นอิเล็กตรอนสีที่เราเห็นจะปรากฏขึ้น รังสีที่ใช้ในการกระตุ้นของโมเลกุลจะถูกดูดซับโดยมันและเราจะรับรู้ว่าสีที่ไม่ถูกดูดซึมจะถูกมองว่าเป็นสีของสาร
2.2 สีของสารอนินทรีย์
สารอนินทรีย์ สีเกิดจากการเปลี่ยนผ่านทางอิเล็กทรอนิกส์และการถ่ายเทประจุจากอะตอมขององค์ประกอบหนึ่งไปยังอะตอมของอีกอะตอมหนึ่ง บทบาทชี้ขาดที่นี่เล่นโดยเปลือกอิเล็กตรอนด้านนอกขององค์ประกอบ
เช่นเดียวกับในสารอินทรีย์ลักษณะของสีที่นี่เกี่ยวข้องกับการดูดซับและการสะท้อนของแสง
โดยทั่วไปสีของสารคือผลรวมของคลื่นสะท้อน (หรือส่งผ่านสารโดยไม่ชักช้า) ในกรณีนี้สีของสารหมายความว่าควอนต้าบางชนิดถูกดูดซับจากช่วงความยาวคลื่นทั้งหมดของแสงที่มองเห็นได้ ในโมเลกุลของสารสีระดับพลังงานของอิเล็กตรอนจะอยู่ใกล้กัน ตัวอย่างเช่นสาร: ไฮโดรเจนฟลูออรีนไนโตรเจนดูเหมือนเราจะไม่มีสี เนื่องจากควอนต้าของแสงที่มองเห็นไม่ได้ถูกดูดซับโดยพวกมันเนื่องจากพวกมันไม่สามารถถ่ายโอนอิเล็กตรอนไปยังระดับที่สูงกว่าได้ นั่นคือรังสีอัลตราไวโอเลตผ่านสารเหล่านี้ซึ่งไม่สามารถรับรู้ได้ด้วยตามนุษย์ดังนั้นสารนี้จึงไม่มีสีสำหรับเรา ในสารที่มีสีเช่นคลอรีนโบรมีนไอโอดีนระดับอิเล็กทรอนิกส์จะอยู่ใกล้กันมากขึ้นดังนั้น light quanta ในสารเหล่านี้จึงสามารถถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากสถานะหนึ่งไปยังอีกสถานะหนึ่งได้
ประสบการณ์. อิทธิพลของไอออนโลหะต่อสีของสารประกอบ
อุปกรณ์และน้ำยา: หลอดทดลองสี่หลอดน้ำเกลือของเหล็ก (II) โคบอลต์ (II) นิกเกิล (II) ทองแดง (II)
การดำเนินการทดสอบ เทน้ำ 20-30 มล. ลงในหลอดทดลองเติมเกลือเหล็กโคบอลต์นิกเกิลและทองแดง 0.2 กรัมแล้วผสมจนละลาย สีของสารละลายเหล็กเปลี่ยนเป็นสีเหลืองโคบอลต์ - ชมพูนิกเกิล - เขียวและทองแดง - น้ำเงิน
สรุป: ตามที่ทราบจากทางเคมีโครงสร้างของสารประกอบเหล่านี้เหมือนกัน แต่มีจำนวนอิเล็กตรอน d ต่างกัน: เหล็ก - 6 โคบอลต์ - 7 นิกเกิล - 8 ทองแดง - 9 ตัวเลขนี้มีผลต่อสีของสารประกอบ ดังนั้นจึงมองเห็นความแตกต่างของสี
3. อิทธิพลของสิ่งแวดล้อมที่มีต่อสี
ไอออนในสารละลายล้อมรอบด้วยเปลือกของตัวทำละลาย เรียกว่าชั้นของโมเลกุลดังกล่าวที่อยู่ติดกับไอออนโดยตรงเปลือกแก้.
ในการแก้ปัญหาไอออนไม่เพียง แต่ทำหน้าที่ซึ่งกันและกันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโมเลกุลของตัวทำละลายที่อยู่รอบ ๆ ด้วยและในทางกลับกันไอออนก็เช่นกัน เมื่อสลายตัวและเป็นผลมาจากการละลายสีจะเกิดขึ้นในไอออนที่ไม่มีสีก่อนหน้านี้ การเปลี่ยนน้ำด้วยแอมโมเนียทำให้สีเข้มขึ้น โมเลกุลของแอมโมเนียจะเปลี่ยนรูปได้ง่ายขึ้นและความเข้มของสีจะเพิ่มขึ้น
ตอนนี้ ให้เราเปรียบเทียบความเข้มของสีของสารประกอบทองแดง
ประสบการณ์ครั้งที่ 3.1. การเปรียบเทียบความเข้มของสีของสารประกอบทองแดง
เครื่องมือและรีเอเจนต์: สี่หลอดสารละลาย CuSO 1%4, น้ำ, НCl, สารละลายแอมโมเนีย NH3, สารละลายโพแทสเซียมเฮกซาไซยาโนเฟอร์เรต 10% (II)
การดำเนินการทดสอบ ใส่ CuSO 4 มล. ในหลอดเดียว4 และ 30 มล. H 2 O ในอีกสอง - 3 มล. ของ CuSO4 และ 40 มล. H 2 O. เติม HCl เข้มข้น 15 มล. ลงในหลอดแรก - สีเหลือง - เขียวปรากฏขึ้นในครั้งที่สอง - 5 มล. ของสารละลายแอมโมเนีย 25% - สีฟ้าปรากฏขึ้นในครั้งที่สาม - 2 มล. ตะกอนสีน้ำตาล เติมสารละลาย CuSO ลงในหลอดสุดท้าย4 และออกจากการควบคุม
2+ + 4Cl - ⇌ 2- + 6H 2 O
2+ + 4NH 3 ⇌ 2+ + 6H 2 ออ
2 2 + 4- ⇌ Cu 2 + 12 H 2 O
สรุป: เมื่อปริมาณน้ำยาลดลง (สารที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเคมี) จำเป็นสำหรับการก่อตัวของสารประกอบความเข้มของสีจะเพิ่มขึ้น เมื่อเกิดสารประกอบทองแดงใหม่การถ่ายเทประจุและการเปลี่ยนสีจะเกิดขึ้น
4. สาร - กิ้งก่า.
แนวคิดของ "กิ้งก่า" เป็นที่รู้จักกันโดยทั่วไปว่าเป็นคำศัพท์ทางชีววิทยาทางสัตววิทยาสัตว์เลื้อยคลานที่มีความสามารถในการเปลี่ยนสีผิวเมื่อเกิดการระคายเคืองการเปลี่ยนสีของสิ่งแวดล้อม ฯลฯ
อย่างไรก็ตาม "กิ้งก่า" ยังสามารถพบได้ในทางเคมี การเชื่อมต่อคืออะไร?
ลองหันไปใช้แนวคิดทางเคมี:
สารกิ้งก่าเป็นสารที่เปลี่ยนสีในปฏิกิริยาเคมีและบ่งบอกถึงการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมที่ศึกษา เราเน้นทั่วไป - การเปลี่ยนสี (การระบายสี) นี่คือสิ่งที่เชื่อมโยงแนวคิดเหล่านี้ สารจาก Chameleon เป็นที่รู้จักกันมานานแล้ว ในคู่มือเก่าเกี่ยวกับการวิเคราะห์ทางเคมีขอแนะนำให้ใช้ "สารละลายกิ้งก่า" เพื่อตรวจสอบปริมาณโซเดียมซัลไฟต์ในตัวอย่างที่ไม่ทราบองค์ประกอบ2 ดังนั้น 3 , ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์Н2 O 2 หรือกรดออกซาลิก H.2 C 2 O 4 ... "น้ำยากิ้งก่า" เป็นสารละลายด่างทับทิม KMnO4
ซึ่งในระหว่างปฏิกิริยาทางเคมีจะเปลี่ยนสีในรูปแบบต่างๆขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม ตัวอย่างเช่นในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดสารละลายด่างทับทิมสีม่วงสดใสจะเปลี่ยนสีเนื่องจากไอออนเปอร์แมงกาเนต MnO4
-
ไอออนบวกเกิดขึ้นเช่นไอออนที่มีประจุบวก Mn 2+ ; ในตัวกลางที่เป็นด่างอย่างมากของ MnO สีม่วงสว่าง4
- ได้รับ MnO แมงกานีสสีเขียว4
2-
... และในตัวกลางที่เป็นกลางเป็นกรดอ่อน ๆ หรือเป็นด่างเล็กน้อยผลิตภัณฑ์สุดท้ายของปฏิกิริยาจะเป็นตะกอนสีน้ำตาลดำที่ไม่ละลายน้ำของแมงกานีสไดออกไซด์ MnO2
.
เราเพิ่มสิ่งนั้นเนื่องจากคุณสมบัติการออกซิไดซ์เหล่านั้น ความสามารถในการให้อิเล็กตรอนหรือนำมันมาจากอะตอมของธาตุอื่น และการเปลี่ยนสีอย่างชัดเจนในปฏิกิริยาเคมีพบว่าด่างทับทิมสามารถนำไปใช้ในการวิเคราะห์ทางเคมี
ซึ่งหมายความว่าในกรณีนี้จะใช้ "สารละลายกิ้งก่า" (โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต) เป็นตัวบ่งชี้เช่นสารที่แสดงปฏิกิริยาทางเคมีหรือการเปลี่ยนแปลงในสิ่งแวดล้อมที่อยู่ระหว่างการศึกษา
มีสารอื่นที่เรียกว่า "กิ้งก่า" เราจะพิจารณาสารที่มีองค์ประกอบของโครเมียม Cr
โพแทสเซียมโครเมต - สารประกอบอนินทรีย์เกลือโลหะโพแทสเซียม และ กรดโครมิก ด้วยสูตร K 2 CrO 4 , ผลึกสีเหลือง, ละลายในน้ำ.
โพแทสเซียมไดโครเมต (โพแทสเซียมไดโครเมต, โพแทสเซียมโครเมต) - K2 Cr 2 O 7 ... สารประกอบอนินทรีย์ผลึกสีส้มละลายในน้ำ เป็นพิษสูง
5. ส่วนทดลอง
ประสบการณ์ครั้งที่ 5.1. การถ่ายโอนโครเมตเป็นไดโครเมตและในทางกลับกัน
เครื่องมือและน้ำยา: สารละลายโพแทสเซียมโครเมต K2 CrO 4 , สารละลายโพแทสเซียมไดโครเมต K2 Cr 2 O 7 , กรดซัลฟิวริก, โซเดียมไฮดรอกไซด์.
การดำเนินการทดสอบ เราเติมกรดซัลฟิวริกลงในสารละลายโพแทสเซียมโครเมตด้วยเหตุนี้สีของสารละลายจึงเปลี่ยนจากสีเหลืองเป็นสีส้ม
2K 2 CrO 4 + H 2 SO 4 \u003d K 2 Cr 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
ฉันเติมด่างลงในสารละลายโพแทสเซียมไดโครเมตดังนั้นสีของสารละลายจึงเปลี่ยนจากสีส้มเป็นสีเหลือง
К 2 Cr 2 O 7 + 4NaOH \u003d 2Na 2 CrO 4 + 2КOH + Н 2 О
สรุป: ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดโครเมตจะไม่เสถียรไอออนสีเหลืองจะกลายเป็น Cr ไอออน2 ออ 7 2- สีส้มและในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างปฏิกิริยาจะดำเนินไปในทิศทางตรงกันข้าม:
2 Cr2 O 4 2- + 2Н + ตัวกลางที่เป็นกรด - ด่างปานกลาง Cr 2 O 7 2- + Н 2 О
คุณสมบัติการออกซิไดซ์ของเกลือโครเมียม (VI)
เครื่องมือและน้ำยา: สารละลายโพแทสเซียมไดโครเมต K2 Cr 2 O 7 , สารละลายโซเดียมซัลไฟต์ Na2 ดังนั้น 3 , กรดซัลฟิวริก H2 ดังนั้น 4.
การดำเนินการทดสอบ วิธีแก้ K2 Cr 2 O 7 กรดด้วยกรดซัลฟิวริกเติมสารละลาย Na2 ดังนั้น 3. สังเกตการเปลี่ยนสี: สารละลายสีส้มเปลี่ยนเป็นสีเขียว - น้ำเงิน
สรุป: ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดโครเมียมจะลดลงโดยโซเดียมซัลไฟต์จากโครเมียม (VI) เป็นโครเมียม (III): K2 Cr 2 O 7 + 3Na 2 SO 3 + 4H 2 SO 4 \u003d K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 3Na 2 SO 4 + 4H 2 O
ประสบการณ์ครั้งที่ 5.4. ออกซิเดชันของเอทานอลด้วยส่วนผสมของโครเมียม
เครื่องมือและน้ำยา: สารละลายโพแทสเซียมไดโครเมต 5%2 Cr 2 O 7 , สารละลายกรดซัลฟิวริก 20% H2 ดังนั้น 4 , เอทิลแอลกอฮอล์ (เอทานอล).
การทดลอง: ในสารละลายโพแทสเซียมไดโครเมต 5% 2 มล. เติมสารละลายกรดซัลฟิวริก 20% 1 มล. และเอทานอล 0.5 มล. เราสังเกตเห็นการแก้ปัญหาที่มืดลงอย่างมาก เจือจางสารละลายด้วยน้ำเพื่อให้เห็นร่มเงาได้ดีขึ้น เราได้โซลูชันสีเหลืองเขียว
ถึง2 Cr 2 O 7 + 3C 2 H 5 OH + H 2 SO 4 → 3CH 3 -COH + Cr 2 O 3 + K 2 SO 4 + 4H 2 โอ
สรุป: ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดเอทิลแอลกอฮอล์จะถูกออกซิไดซ์โดยโพแทสเซียมไดโครเมต ซึ่งก่อตัวเป็นอัลดีไฮด์ ประสบการณ์นี้แสดงให้เห็นถึงปฏิสัมพันธ์ของกิ้งก่าเคมีกับสารอินทรีย์
ประสบการณ์ 5.4. แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงหลักการที่ตัวบ่งชี้ทำงานเพื่อตรวจจับแอลกอฮอล์ในร่างกาย หลักการนี้ขึ้นอยู่กับการเกิดออกซิเดชันของเอนไซม์ที่เฉพาะเจาะจงของเอทานอลพร้อมกับการสร้างไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2 O 2 ) ทำให้เกิดการก่อตัวของโครโมเจนสีเหล่านั้น สารอินทรีย์ที่มีกลุ่มโครโมโซม (กลุ่มเคมีประกอบด้วยคาร์บอนออกซิเจนอะตอมไนโตรเจน)
ดังนั้นตัวบ่งชี้เหล่านี้ทางสายตา (ในระดับสี) จะแสดงปริมาณแอลกอฮอล์ในน้ำลายของบุคคล ใช้ในสถาบันทางการแพทย์เมื่อระบุข้อเท็จจริงของการบริโภคเครื่องดื่มแอลกอฮอล์และความมึนเมาจากแอลกอฮอล์ ขอบเขตของตัวบ่งชี้คือสถานการณ์ใด ๆ เมื่อจำเป็นต้องระบุข้อเท็จจริงของการบริโภคแอลกอฮอล์: การตรวจสอบผู้ขับขี่ยานพาหนะก่อนการเดินทางการระบุผู้ขับขี่เมาบนทางหลวงโดยตำรวจจราจรใช้สำหรับการวินิจฉัยเหตุฉุกเฉินเป็นวิธีการควบคุมตนเอง ฯลฯ
6. โฟโตโครมิซึม
มาทำความคุ้นเคยกับปรากฏการณ์ที่น่าสนใจซึ่งการเปลี่ยนสีของสารก็เกิดขึ้นเช่นกันphotochromism.
วันนี้คุณแทบจะไม่แปลกใจกับทุกคนด้วยแว่นตากับแว่นตากิ้งก่า แต่เรื่องราวของการค้นพบสารผิดปกติที่เปลี่ยนสีโดยขึ้นอยู่กับการส่องสว่างนั้นน่าสนใจมาก ในปีพ. ศ. 2424 Pipson นักเคมีชาวอังกฤษได้รับจดหมายจากเพื่อนของเขา Thomas Griffith ซึ่งเขาได้อธิบายถึงข้อสังเกตที่ผิดปกติของเขา กริฟฟิ ธ เขียนว่าประตูหน้าที่ทำการไปรษณีย์ซึ่งตั้งอยู่ตรงข้ามหน้าต่างของเขาจะเปลี่ยนสีในตอนกลางวัน - จะมืดลงเมื่อดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดสูงสุดและสว่างขึ้นในเวลาพลบค่ำ พิพสนธิ์ตรวจสอบลิโธพอนสีที่ใช้ทาประตูที่ทำการไปรษณีย์ด้วยความสงสัยใคร่รู้ การสังเกตของเพื่อนของเขาได้รับการยืนยัน พิพสนไม่สามารถอธิบายสาเหตุของปรากฏการณ์ได้ อย่างไรก็ตามนักวิจัยหลายคนสนใจอย่างจริงจังเกี่ยวกับปฏิกิริยาของสีที่ผันกลับได้ และในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 พวกเขาสามารถสังเคราะห์สารอินทรีย์หลายชนิดที่เรียกว่า "โฟโตโครเมส" นั่นคือ "สีที่ไวต่อแสง" ตั้งแต่ฟิปสันนักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้มากมายเกี่ยวกับโฟโตโครเมส -สารที่เปลี่ยนสีภายใต้อิทธิพลของแสง
Photochromism หรือ tenebrescence เป็นปรากฏการณ์ของการเปลี่ยนแปลงสีของสารที่ย้อนกลับได้ภายใต้อิทธิพลของแสงที่มองเห็นได้รังสีอัลตราไวโอเลต
การสัมผัสกับแสงทำให้เกิดสารโฟโตโครมิก, การจัดเรียงใหม่ของอะตอมการเปลี่ยนแปลงประชากรในระดับอิเล็กทรอนิกส์ ควบคู่ไปกับการเปลี่ยนสีสารสามารถเปลี่ยนดัชนีหักเหความสามารถในการละลายปฏิกิริยาการนำไฟฟ้าและลักษณะทางเคมีและกายภาพอื่น ๆ Photochromism มีอยู่ในสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์ธรรมชาติและสังเคราะห์จำนวน จำกัด
แยกแยะความแตกต่างระหว่างการถ่ายภาพทางเคมีและทางกายภาพ:
- โฟโตโครมิซึมทางเคมี: ปฏิกิริยาโฟโตเคมีย้อนกลับระหว่างโมเลกุลและระหว่างโมเลกุล (tautomerization (isomerism ย้อนกลับได้), การแยกตัว (ความแตกแยก), cis-trans-isomerization ฯลฯ )
- photochromism ทางกายภาพ: ผลของการเปลี่ยนแปลงของอะตอมหรือโมเลกุลไปยังสถานะต่างๆ การเปลี่ยนสีในกรณีนี้เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของประชากรในระดับอิเล็กทรอนิกส์ โฟโตโครมิซึมดังกล่าวจะสังเกตได้เมื่อสารสัมผัสกับฟลักซ์แสงที่ทรงพลังเท่านั้น
Photochromes ในธรรมชาติ:
- แร่ tugtupit สามารถเปลี่ยนสีจากสีขาวหรือสีชมพูอ่อนเป็นสีชมพูร้อน
วัสดุโฟโตโครมิก
วัสดุโฟโตโครมิกประเภทต่อไปนี้มีอยู่: สารละลายของเหลวและฟิล์มโพลีเมอร์ (สารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง) ที่มีสารประกอบอินทรีย์โฟโตโครมิกแว่นตาที่มีไมโครคริสตัลซิลเวอร์เฮไลด์กระจายอย่างสม่ำเสมอในปริมาตร (สารประกอบของเงินกับฮาโลเจน), โฟโตไลซิส ( สลายตัวด้วยแสง) ซึ่งทำให้เกิด photochromism; ผลึกของเฮไลด์ของโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ ธ เปิดใช้งานโดยสารเติมแต่งต่างๆ (ตัวอย่างเช่น CaF2 / ลา, Ce; SrTiO 3 / Ni, Mo).
วัสดุเหล่านี้ใช้เป็นตัวกรองแสงที่มีความหนาแน่นของแสงตัวแปร (กล่าวคือควบคุมฟลักซ์แสง) ในการป้องกันดวงตาและอุปกรณ์จากการแผ่รังสีแสงในเทคโนโลยีเลเซอร์เป็นต้น
เลนส์ Photochromic
เลนส์โฟโตโครมิกโดนแสงปกคลุมด้วยกระดาษบางส่วน ระดับที่สองของสีสามารถมองเห็นได้ระหว่างส่วนที่สว่างและส่วนมืดเนื่องจากโมเลกุลของโฟโตโครมิกตั้งอยู่บนพื้นผิวทั้งสองของเลนส์โพลีคาร์บอเนตและอื่น ๆ พลาสติก . เลนส์โฟโตโครมิกมักจะมืดลงเมื่อมีรังสีอัลตราไวโอเลตและสว่างขึ้นในเวลาที่ไม่มีในเวลาน้อยกว่าหนึ่งนาที แต่การเปลี่ยนจากสถานะหนึ่งไปสู่อีกสถานะหนึ่งจะเกิดขึ้นตั้งแต่ 5 ถึง 15 นาที
ข้อสรุป
ดังนั้นสีของสารประกอบต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับ:
* จากปฏิสัมพันธ์ของแสงกับโมเลกุลของสสาร
* ในสารอินทรีย์สีเกิดขึ้นจากการกระตุ้นของอิเล็กตรอนของธาตุและการเปลี่ยนไปสู่ระดับอื่น สิ่งที่สำคัญคือสถานะของระบบอิเล็กตรอนของโมเลกุลขนาดใหญ่ทั้งหมด
* ในสารอนินทรีย์สีเกิดจากการเปลี่ยนผ่านทางอิเล็กทรอนิกส์และการถ่ายเทประจุจากอะตอมขององค์ประกอบหนึ่งไปยังอะตอมของอีกอะตอมหนึ่ง เปลือกอิเล็กตรอนด้านนอกขององค์ประกอบมีบทบาทสำคัญ
* สีของสารประกอบได้รับอิทธิพลจากสภาพแวดล้อมภายนอก
* จำนวนอิเล็กตรอนในสารประกอบมีบทบาทสำคัญ
รายชื่อแหล่งที่มาที่ใช้
1. Artemenko A. I. "เคมีอินทรีย์กับมนุษย์" (พื้นฐานทางทฤษฎีหลักสูตรขั้นสูง) มอสโก, "การศึกษา", 2000
2. Fadeev G. N. "เคมีและสี" (หนังสือสำหรับอ่านนอกหลักสูตร). มอสโก, "การศึกษา", 2520
ดำเนินการโดยครูสอนวิชาเคมีและชีววิทยา Mikailova Mariyam Suleimanovnaเป้าหมาย: เพื่อเพิ่มกิจกรรมการเรียนรู้ของนักเรียนในวิชาเคมีโดยการแสดงด้านความบันเทิง
งาน:
เน้นความสำคัญของเคมีในชีวิตและกิจกรรมของมนุษย์
ให้นักเรียนทำความคุ้นเคยกับวิชาเคมีต่อไป
การศึกษาการปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยในตัวอย่างของการทดลองสาธิต
สถานที่จัดงาน : ตู้เคมีและชีววิทยา.
อุปกรณ์: ชั้นวางหลอดทดลอง, ขวดทรงกรวย, บีกเกอร์, ไม้ขีดไฟ, แท่งแก้ว, ชั้นห้องปฏิบัติการ, มีดผ่าตัด, สำลี,กระดาษทรายมีดเหล็ก ถ้วยพอร์ซเลนไฟฉาย
รีเอเจนต์:
โซเดียมคาร์บอเนตเอทิลแอลกอฮอล์, วิธีการแก้NH 3 10% และ 25%สารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์กรดไฮโดรคลอริก (conc.), กรดซัลฟิวริก (conc.), น้ำตาลผง, ผงแมกนีเซียม, สารละลายแคลเซียมคลอไรด์ 10%, สารละลายแบเรียมคลอไรด์ 10%, สารละลายแมกนีเซียมซัลเฟต 10%, เฟอร์ริกคลอไรด์ (III), โพแทสเซียมไทโอไซยาเนตสารละลาย 5% โพแทสเซียมไนเตรต (สารละลายส.) คอปเปอร์ซัลเฟต (2) โพแทสเซียมไดโครเมตโซเดียมไฮดรอกไซด์หรือโพแทสเซียม สารละลาย 20% อ่อนแอ สารละลายไอโอดีน สารละลายฟีนอฟโทลีนโพแทสเซียมโครเมต, โซเดียมโลหะ, โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตผลึกสารละลายกรดซัลฟิวริก 10% ลิเธียมฟลูออไรด์ โซเดียมคลอไรด์สตรอนเทียมหรือลิเธียมไนเตรตโพแทสเซียมคลอไรด์แบเรียมไนเตรตกรดบอริก
การเตรียมงาน: ก่อนที่จะเริ่มกิจกรรมมีการแจกจ่ายบทบาทให้กับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 11 การทดลองทั้งหมดได้ดำเนินการล่วงหน้า เชิญนักเรียนระดับประถมศึกษาและมัธยมศึกษาตอนต้น
วรรณคดี:
VA Aleksinsky การทดลองทางเคมีที่สนุกสนานสำหรับครู M .: การศึกษา, 2538.
G.I. Shtrempler Chemistry at Leisure. ปริศนาเกมปริศนา หนังสือสำหรับนักเรียน M .: การศึกษา, 2536
M. Yugorkovenko การพัฒนาบทเรียนวิชาเคมี: ป. 8 - ม.: VAKO, 2550
งานที่สนุกสนานและการทดลองทางเคมีที่น่าตื่นเต้น / B.D. Stepin, L.Yu. Alikberova - ม.: บัสตาร์ด, 2549
ป. คมเชนโกส. Platonov, I.N. Chertkov สาธิตการทดลองทางเคมี คู่มือสำหรับครู M .: การศึกษา, 2521.
ความคืบหน้าของกิจกรรม:
คำนำโดยครู:
ยินดีต้อนรับเข้าสู่ช่วงค่ำเคมีของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 11 สำหรับคุณ
เคมีเป็นศาสตร์ที่น่าทึ่ง ทุกคนต้องการมัน: แม่ครัวคนขับรถคนสวนคนงานก่อสร้างและอื่น ๆ อีกมากมายในแง่หนึ่งมันมีความเฉพาะเจาะจงมากและเกี่ยวข้องกับสารที่มีประโยชน์และเป็นอันตรายมากมายรอบตัวเราในทางกลับกันวิทยาศาสตร์นี้เป็นนามธรรม: ศึกษาอนุภาคที่เล็กที่สุดที่ไม่สามารถมองเห็น กล้องจุลทรรศน์ที่ทรงพลังที่สุดตรวจสอบสูตรที่น่ากลัวและกฎหมายที่ซับซ้อน
ตอนนี้นักเรียนของ Kinzhibaeva Tanya เกรด 11, Omarova Zaira, Zuzova Anna และ Ponomarenko Dasha จะดำเนินการและแสดงการทดลองสาธิตจำนวนหนึ่งที่จะเผยให้คุณเห็นด้านเคมีที่สวยงามและลึกลับ ... "
Dasha: แน่นอนไม่ต้องสงสัยเลยว่าคุณต้องเรียนเคมี
เป็นไปไม่ได้ที่จะมีชีวิตอยู่ในปัจจุบันโดยปราศจากความรู้เกี่ยวกับปรากฏการณ์ทั้งหมด
ทันย่า: เราต้องทำให้ดีขึ้นเราเพื่อนในการเรียนรู้
และไม่ควรถอนหายใจเคมีนั้นทรมาน!
ซาอีร์: หากพวกเขาไม่รู้เคมีเราก็มักจะก้าวเดินต่อไป:
รถบัสจะไม่วิ่งโดยไม่ใช้น้ำมัน!
ย่า: เพื่อให้เราเติบโตขึ้นอย่างปกติแข็งแรงและแข็งแรง
วิตามินยังผลิตโดยเคมีของเรา!
Dasha: เพื่อให้พืชเจริญเติบโตได้มีการคิดค้นสาร
มันจะดีสำหรับเราที่เป็นแบบนั้น - คนตัวโตจะเติบโตอย่างรวดเร็ว
ทันย่า: ยางพาราเป็นของหายากในธรรมชาติคุณขาดไม่ได้
เราจะได้เดินผ่านแอ่งน้ำในรองเท้าบูทสักหลาดและไม่มีกาโล!
ซาอีร์: รวมอยู่ในชีวิตประจำวันของเราอย่างกว้างขวางพลาสติกต่างๆ
ในช่วงเวลาสั้น ๆ พวกเขาได้รับการยอมรับจากฝูงชน!
ย่า: ให้โพลีเมอร์สำหรับผมกระตุ้นการเจริญเติบโต
รีบประดิษฐ์แล้วเปียจะงอก
การทดลอง:
ย่า: การทดลองครั้งที่ 1 คำอธิบาย:
ไม่มีควันโดยไม่มีไฟ - ภาษิตรัสเซียเก่ากล่าว ปรากฎว่าการใช้เคมีคุณจะได้รับควันโดยไม่ต้องใช้ไฟ ดังนั้นความสนใจ!เมฆหลอดไฟ:
ผู้เข้าร่วมในตอนเย็นใช้แท่งแก้วสองอันโดยใช้สำลีพันแผลเล็กน้อยแล้วชุบให้ชุ่ม: อันหนึ่งในกรดไนตริกเข้มข้น (หรือไฮโดรคลอริก) อีกอันในสารละลายแอมโมเนียในน้ำ 25% ควรนำไม้มาต่อกัน ควันขาวลอยขึ้นจากแท่งไม้
สาระสำคัญของประสบการณ์ - การก่อตัวของกรดไนตริก (คลอไรด์) แอมโมเนียม
ทันย่า: การทดลองที่ 2 คำอธิบาย:
ผู้เข้าร่วมในตอนเย็นเท conc. ลงในแก้วแก้วเดียว (ทรงกระบอก) กรดไฮโดรคลอริกและในสารละลายแอมโมเนีย –25% อื่น ๆ ปิดกระบอกสูบทั้งสองด้วยฝาปิดและวางไว้ในระยะห่างจากกัน แสดงก่อนการทดลองว่ากระบอกสูบ "ว่าง" ในระหว่างการสาธิตการทดลองให้หมุนกระบอกสูบด้วยกรดไฮโดรคลอริกที่ผนังคว่ำลงและวางไว้บนฝาของกระบอกสูบด้วยแอมโมเนีย ถอดฝาออก: รูปแบบควันสีขาว - สัญญาณของปฏิกิริยาทางเคมี
ซาอีร์: การทดลองที่ 3 คำอธิบาย:
เทแคลเซียมคลอไรด์ CaCl 2 ช้อนชาลงในแก้วเดียว 2 และอื่น ๆ - โซเดียมคาร์บอเนตในปริมาณเท่ากันนา 2 ค0 3 แล้วเทลงในน้ำแต่ละแก้วประมาณ 1/4 ของปริมาตร จากนั้นสารละลายที่ได้จะถูกเทเข้าด้วยกันและของเหลวจะเปลี่ยนเป็นสีขาวเหมือนนม ประสบการณ์นี้ต้องแสดงให้เห็นอย่างรวดเร็วเนื่องจากแคลเซียมคาร์บอเนต CaC0 3 ตกตะกอนและผู้ชมสามารถสังเกตได้ว่าไม่ใช่นมเลย แต่ถ้าคุณเติมกรดไฮโดรคลอริกมากเกินไปลงในส่วนผสม "นม" ที่เดือดจะเปลี่ยนเป็น "น้ำอัดลม" ทันที
ถ้าเป็นสารละลายแบเรียมคลอไรด์ BaC1 ที่เจือจาง 2 เพิ่มสารละลายโพแทสเซียมหรือแมกนีเซียมซัลเฟตซึ่งเป็นตะกอนสีขาวของแบเรียมซัลเฟตบาส0 4 ที่ดูเหมือนคอทเทจชีส
ด้วยความรู้พิเศษทางเคมีคุณสามารถเปลี่ยนจากน้ำหนึ่งไปยังอีกน้ำส้มมะนาวแอปเปิ้ล
ทันย่า: การทดลองที่ 4 คำอธิบาย:
ขั้นแรกให้ผู้ชมดูแก้วที่มีสารละลายโพแทสเซียมไดโครเมตซึ่งเป็นสีส้ม จากนั้นเติมน้ำด่างเราก็เปลี่ยน "น้ำส้ม" เป็น "มะนาว" จากนั้นเราจะทำสิ่งที่ตรงกันข้าม: จาก "น้ำมะนาว" - "ส้ม" สำหรับสิ่งนี้เราเพิ่มกรดซัลฟิวริกเล็กน้อยจากนั้นเติมสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เล็กน้อยและ "น้ำผลไม้" จะกลายเป็น "แอปเปิ้ล"
Dasha: คุณรู้วิธีการก่อไฟแบบใด?ตัวอย่างจะได้รับจากผู้ชมมาลองทำโดยไม่มีเงินเหล่านี้ ในระหว่างการเดินป่าอาจเกิดสถานการณ์ที่ไม้ขีดเปียกไฟแช็คหักหรือสูญหาย แต่นี่ไม่ใช่อุปสรรคสำหรับคนที่คุ้นเคยกับเคมีเขาสามารถจุดไฟได้โดยไม่ต้องใช้ไม้ขีดหรือไฟแช็ก ตอนนี้ฉันจะแสดงวิธีทำ
ย่า: ประสบการณ์หมายเลข 5กองไฟที่ไม่มีการแข่งขัน
คำอธิบาย: ปาร์ตี้ตอนเย็นทำให้ส่วนผสมขนาดเท่าเมล็ดถั่วของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตและกรดซัลฟิวริกเข้มข้น เราใส่ส่วนผสมลงในถ้วยพอร์ซเลนและใส่เศษไม้ (ฟืน) ไว้ด้านบนเพื่อไม่ให้สัมผัสกับส่วนผสม เราชุบสำลีให้ชุ่มด้วยแอลกอฮอล์และบีบแอลกอฮอล์ลงบนส่วนผสม กองไฟสว่างขึ้น
สาระสำคัญของประสบการณ์ - เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของแอลกอฮอล์กับออกซิเจนอย่างรุนแรงซึ่งถูกปล่อยออกมาในระหว่างการทำงานร่วมกันของกรดซัลฟิวริกกับด่างทับทิม ความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างปฏิกิริยานี้จะจุดไฟ
ซาอีร์: ประสบการณ์ที่ 6. มีดทองคำ
คำอธิบาย:เตรียมมีดเหล็กปอกด้วยกระดาษทราย จุ่มมีดนี้ลงในสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟตเข้มข้น มีดกลายเป็น "สีทอง"
ย่า: ประสบการณ์ครั้งที่ 7. "รับไวน์และนม"คำอธิบาย:
การรับไวน์ - ปฏิสัมพันธ์ของฟีนอฟทาลีนและอัลคาไล
การผลิตนม - ปฏิสัมพันธ์ของกรดซัลฟิวริกและแบเรียมคลอไรด์
Dasha: ประสบการณ์หมายเลข 8คำอธิบาย:
ผู้เข้าร่วมในตอนเย็นเทน้ำตาลไอซิ่ง (30 กรัม) ลงในแก้วที่วางบนจานรองเทกรดซัลฟิวริกเข้มข้น 26 มล. ที่นั่นแล้วผสมส่วนผสมกับแท่งแก้ว หลังจากผ่านไป 1-1.5 นาทีส่วนผสมในแก้วจะมืดลงพองตัวขึ้นเหนือขอบแก้วในรูปแบบของมวลหลวม
สาระสำคัญของประสบการณ์ - กรดซัลฟิวริกดึงน้ำออกจากโมเลกุลของน้ำตาลออกซิไดซ์คาร์บอนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ในขณะเดียวกันก็เกิดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ก๊าซที่วิวัฒนาการแล้วจะผลักมวลออกจากแก้ว
ทันย่า: การทดลองที่ 9 คำอธิบาย:
ผู้เข้าร่วมในตอนเย็นวางสำลีชุบเอทิลแอลกอฮอล์ในถ้วยพอร์ซเลน บนพื้นผิวของผ้าอนามัยแบบสอดเขาเทเกลือต่อไปนี้: โซเดียมคลอไรด์, สตรอนเทียมไนเตรต (หรือลิเธียมไนเตรต), โพแทสเซียมคลอไรด์, แบเรียมไนเตรต (หรือกรดบอริก) บนกระดานโลหะหรือบนแผ่นแก้วผู้เข้าร่วมเตรียมส่วนผสม (gruel) ของด่างทับทิมและกรดซัลฟิวริกเข้มข้น เขาจับมวลนี้ด้วยแท่งแก้วแล้วแตะพื้นผิวของผ้าอนามัยแบบสอด ผ้าอนามัยแบบสอดกระพริบและไหม้เป็นสีต่างๆ ได้แก่ เหลืองแดงม่วงเขียว
สาระสำคัญของประสบการณ์ - ไอออนของโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ ธ จะทาสีเปลวไฟด้วยสีที่ต่างกัน
ที่รักฉันเหนื่อยและหิวมากจนขออนุญาตกินสักหน่อย
ย่า: ผู้นำเสนอกล่าวถึงผู้เข้าร่วมในตอนเย็น: - ขอชาและแครกเกอร์ให้ฉันด้วย
ผู้เข้าร่วมในตอนเย็นจะมอบชาหนึ่งแก้วและแครกเกอร์สีขาวให้เจ้าภาพ
ผู้นำเสนอทำให้รูสก์ชุ่มฉ่ำในชา - รูสก์เปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน
ชั้นนำ: - น่าขายหน้าคุณเกือบวางยาฉัน!
ปาร์ตี้ตอนเย็น: - ขอโทษนะฉันต้องสับสนกับแว่นตา
สาระสำคัญของประสบการณ์ - มีสารละลายไอโอดีนในแก้ว แป้งในรูสก์เปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน
ทันย่า: การทดลองที่ 10 วิ่ง - ละลายและหยุด - ระเบิด (ปริศนาทางเคมี) คำอธิบาย: วางจานในจานเพาะเชื้อด้วยน้ำบริสุทธิ์จากฟิล์มออกไซด์โซเดียมโลหะ โซเดียมชิ้นหนึ่ง "วิ่ง" ปริมาณลดลงและค่อยๆหายไป หลังจากเติมสารละลายฟีนอล์ฟโทลีนแล้วจะมีสีแดงเข้มขึ้นลักษณะของด่าง
(ซาอีร์) ตามชื่อของวัลแคนเทพเจ้าแห่งไฟของชาวโรมันโบราณภูเขาพ่นไฟได้รับการตั้งชื่อ - ภูเขาไฟที่ตื่นขึ้นมาและทำลายสิ่งมีชีวิตทั้งหมดรอบตัวพวกเขาในระหว่างการปะทุครั้งร้ายแรง นักเคมียังได้คิดค้นภูเขาไฟของตัวเองซึ่งมีชื่อเสียงที่สุดคือ Rudolf Böttgerนักเคมีชาวเยอรมัน เขาได้รับสารสีแดงอมส้มและตัดสินใจทดสอบความสามารถในการจุดไฟจากคบเพลิงร้อน มาดูกันว่าเกิดอะไรขึ้น
ซาอีร์: ประสบการณ์หมายเลข 11.ภูเขาไฟBöttger:คำอธิบาย:
เทโพแทสเซียมไดโครเมตเล็กน้อยลงในถ้วยพอร์ซเลนจากนั้นเติมผงแมกนีเซียมเล็กน้อยผสมให้เข้ากันแล้วปั้นเป็นสไลด์ในถ้วย เราสัมผัสยอด "ภูเขาไฟ" ด้วยคบเพลิงเผา ส่วนผสมที่ลุกไหม้จะพ่นประกายไฟออกมาจำนวนมากคล้ายกับการปะทุของภูเขาไฟ ภูเขาไฟมีการเติบโตและเปลี่ยนสีอยู่ตลอดเวลาจากสีส้มเป็นสีเขียว
Dasha: การทดลองที่ 12. คำอธิบาย:
“ อังคารภูมิ”.บนโปสเตอร์เขียนล่วงหน้าด้วยฟีนอฟทาลีนว่า "เคมีเป็นวิทยาศาสตร์ที่น่าทึ่ง" จากนั้นเมื่อแสดงการทดลองให้เช็ดจารึกที่ไม่มีสีด้วยไม้กวาดชุบด่าง ตัวอักษรเปลี่ยนเป็นสีแดงเข้ม
ใช่ปรากฎว่าทุกอย่างสามารถเผาไหม้ได้ แต่อย่างไรก็ตามไม่ใช่ทุกอย่างที่สามารถเผาไหม้ได้
ทันย่า: ประสบการณ์หมายเลข 12.“ ผ้าเช็ดหน้ากันไฟ”.คำอธิบาย:
ล้างผ้าในน้ำจากนั้นบีบออกเล็กน้อยแล้วแช่ด้วยแอลกอฮอล์ หยิบผ้าพันคอด้วยที่คีบเบ้าหลอมแล้วจุดไฟ แอลกอฮอล์จะกระพริบ แต่ผ้าพันคอจะไม่ไหม้
ศัลยกรรม. นักเคมีบางคนได้เรียนรู้ที่จะทำงานปาฏิหาริย์ด้วยความช่วยเหลือของน้ำที่มีชีวิตพวกเขาช่วยรักษาบาดแผล
ย่า: ประสบการณ์ครั้งที่ 13. “ กิ้งก่า”.
คำอธิบาย: เทสารละลายโพแทสเซียมโครเมตลงในแก้วซึ่งทำให้เป็นกรดด้วยกรดซัลฟิวริกสองสามหยด ในขณะที่กวนสารละลายด้วยแท่งแก้วให้เติมสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์: สีฟ้าจะปรากฏขึ้นซึ่งจะเปลี่ยนเป็นสีเขียวในไม่ช้า
เราผ่าตัดโดยไม่เจ็บอย่างไรก็ตามจะมีเลือดออกมาก
(Dasha อ่านสัมผัส Zaira ทำการทดลอง)
การดำเนินการแต่ละครั้งต้องมีการฆ่าเชื้อ
เราจะชุบไอโอดีนอย่างล้นเหลือเพื่อให้ทุกอย่างปลอดเชื้อ
อย่าหันกลับมาอดทน! นำมีดผู้ช่วย!
ดูสิเลือดไหลเป็นหยดไม่ใช่น้ำ
แต่ตอนนี้ฉันจะเช็ดมือ - จากรอยตัด - ไม่เป็นรอย!
ซาอีร์: ประสบการณ์หมายเลข 14. "บาดแผลและการรักษา".
คำอธิบาย:เตรียมสารละลายของเหล็กคลอไรด์ (III) โพแทสเซียมไทโอไซยาเนตและลิเทียมฟลูออไรด์ไว้ล่วงหน้า เราเลือกอาสาสมัครคนหนึ่งชุบสำลีชุบ "แอลกอฮอล์" (โพแทสเซียมไทโอไซยาเนต) แล้วเช็ดมือจากนั้นฆ่าเชื้อมีดผ่าตัดด้วยสารละลาย "ไอโอดีน" (เหล็ก (III) คลอไรด์) พวกเขาถือ "มีดผ่าตัด" ไว้เหนือบริเวณผิวหนังที่รักษาด้วย "แอลกอฮอล์" และ "เลือด" ก็เริ่มไหล หลังจากนั้น "เรารักษาแผล" สำหรับสิ่งนี้เราชุบสำลีใน "น้ำมีชีวิต" (สารละลายลิเธียมฟลูออไรด์) "เลือด" จะหายไปและใต้มัน - ผิวที่แข็งแรง
เราได้แสดงให้คุณเห็นเพียงบางส่วนของความมหัศจรรย์ทางเคมี และเราต้องการยุติดอกไม้ไฟเคมีของเราด้วยเพลงสรรเสริญพระบารมีของนักเคมี:
เราถูกกำหนดให้รั่วไหลทั้งหมดที่เทลงมา
เพื่อทำบางสิ่งบางอย่างที่ไม่สามารถหกได้!
สำนักงานของเราเรียกว่าสารเคมี!
เราเกิดมาเพื่อรักเคมี!
สูงขึ้นและสูงขึ้นและสูงขึ้น
โบรมีนสีแดงบินสู่สวรรค์
และใครจะหายใจโบรมีนนี้
เขากลายเป็นสีแดงซะเอง!
การปิด:
ทันย่า: ขอบคุณที่ให้ความสนใจ. ตอนเย็นทางเคมีของเรากำลังจะสิ้นสุดลง พวกเราหวังว่าคุณจะชอบทุกอย่างและคุณได้ลองดูวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อนและน่าเบื่อในบางครั้ง
ไว้คราวหน้านะที่รัก!