Бриггс-Раусцхер осцилирајућа реакција промене боје

Бриггс-Раусцхер реакција, позната и као "осцилирајући сат", једна је од најчешћих демонстрација хемијске осцилаторне реакције. Реакција почиње када се помешају три безбојна раствора. Боја добијене смеше ће осцилирају између бистре, јантарне и тамно плаве око 3-5 минута. Раствор се завршава као плаво-црна смеша.

Додајте 43 г калијум јодата (КИО₃) до ~ 800 мл дестиловане воде. Мешајте у 4,5 мЛ сумпорна киселина (Х)₂ТАКО₄). Наставите мешати док се калијум јодат не растопи. Разблажите на 1 Л.

Додајте 15,6 г малонске киселине (ХООЦЦХ)₂ЦООХ) и 3,4 г мангановог сулфата монохидрата (МнСО)₄. Х₂О) до ~ 800 мл дестиловане воде. Додајте 4 г витек скроба. Мешајте док се не отопи. Разблажите на 1 Л.

Разблажите 400 мл 30% водоник пероксида (Х₂О₂) до 1 Л.

• 300 мЛ сваког раствора
• Чаша од 1 Л
• плоча за мешање
• магнетна мијешалица

1. Ставите мешавину у велику чашу.
2. Сипајте по 300 мЛ сваког раствора А и Б у чашу.
3. Укључите плочу за мешање. Подесите брзину да бисте створили велики вртлог.
instagram viewer
4. Додајте 300 мЛ раствора Ц у чашу. Обавезно додајте раствор Ц након мешања раствора А + Б или иначе демонстрација неће радити. Уживати!

Ова демонстрација развија јод. Носити заштитне наочаре и рукавице и изводе демонстрацију у добро проветреној просторији, по могућности под вентилационом хаубом. Пазите кад припрема решења, јер хемикалије укључују снажне иритације и оксиданти.

Неутралишите јод смањујући га на јодид. У смешу додати ~ 10 г натријум-тиосулфата. Мешајте док смеша не постане безбојна. Реакција између јода и тиосулфата је егзотермна и смеша може бити врућа. Кад се охлади, неутрализована смеша може се испрати кроз одвод водом.

ИО₃^- + 2 Х₂О₂ + ЦХ₂(ЦО₂Х)₂ + Х⁺ -> ИЦХ (ЦО)₂Х)₂ + 2 О₂ + 3 Х₂О

Ова реакција се може разбити на два дела реакције компонената:

ИО₃^- + 2 Х₂О₂ + Х⁺ -> ХОИ + 2 О₂ + 2 Х₂О

До ове реакције може доћи радикалним процесом који се укључује када сам ја^- концентрација је ниска или нерадицним процесом када сам И^- концентрација је висока Оба процеса смањују јодат до хипоиодне киселине. Радикални процес формира хипоиодну киселину много брже од нерадикалног.

ХОИ продукт реакције прве компоненте је реактант у реакцији друге компоненте:

ХОИ + ЦХ₂(ЦО₂Х)₂ -> ИЦХ (ЦО)₂Х)₂ + Х₂О

Ова реакција се такође састоји од две компоненте:

Ја^- + ХОИ + Х⁺ -> ја₂ + Х₂О

Ја₂ЦХ₂(ЦО₂Х)₂ -> ИЦХ₂(ЦО₂Х)₂ + Х⁺ + Ја^-

Јантарна боја је резултат производње И₂. Ја₂ Облици због брзе производње ХОИ током радикалног процеса. Када се радикални процес одвија, ХОИ се ствара брже него што се може потрошити. Неки од ХОИ се користе док се вишак смањује за водоник пероксид И^-. Повећавам се^- концентрација достиже тачку у којој преузима нерадски процес. Међутим, нерадикални процес не ствара ХОИ готово једнако брзо као и радикални процес, па јантарна боја почиње да се чисти као И₂ троши се брже него што се може створити. На крају ја^- концентрација пада довољно ниско да се радикални процес поново покрене па се циклус може поновити.

Тамно плава боја је резултат ја^- и ја₂ везање за скроб који је присутан у раствору.

Б. З. Схакхасхири, 1985, Хемијске демонстрације: приручник за наставнике хемије, вол. 2, пп. 248-256.