Download
1 / 16
180 likes | 645 Views
Otvoreni dani hemije. Katedra za Fizičku hemiju Eksperimenti. 10 -15. maj 2010. Eksperimenti koji su izvedeni:. Hemijski semafor Oscilirajuće reakcije ( Belousov-Zhabotinsky i Bricks- Raucher) Demonstracija elektrohemijske korozije Jodni sat ( Halloween reakcija ) Mliječni put.
E N D
Otvoreni dani hemije Katedra za Fizičku hemiju Eksperimenti 10 -15. maj 2010.
Eksperimenti koji su izvedeni: Hemijski semafor Oscilirajuće reakcije ( Belousov-Zhabotinsky i Bricks- Raucher) Demonstracija elektrohemijske korozije Jodni sat ( Halloween reakcija ) Mliječni put
Hemijskisemafor Potrebne hemikalije: - Metanol - Toluen - Metil crveno - Sudan III - CuSO4 x 5H2O - K2CO3 - K2CrO7 U posudu nasuti 60 ml smjese metanol/ voda (1:1). Zatim dodati 40g K2CO3 u vodeni rastvor. Zaostale čestice soli koje su ukazuju po zidovima posude se uklanjaju tako što se posuda dobro protrese. Rastvor se mješa sve dok se faze ne razdvoje. Vodena faza postaje plava nakon što se doda kaškica CuSO4 x 5H2O. Nakon dodatka kristalića K2CrO7 boja prelazi u zelenu. Alkoholna faza postaje žuta kada se doda malo indikatora metil crveno. Zatim se na dvokomponentni sistem žuto-zeleno preliva 60ml rastvora sudan III u toluenu.
Supstance koje su slične polarnosti se rastvaraju jedne u drugima ( „ slično se rastvara u sličnom“). Voda i metanol se mješaju u svim omjerima ali se dvije tekućine prestaju mješati kada se doda K2CO3. Slabe međumolekulske sile (hidrogenova veza) između molekula metanola i vode su poremećene hidratacijom jona. Proces dodatka soli dozvoljava razdvajanje organkse faze od vodene. • Toluen je nepolarna supstanca. Molekule vode i metanola privlače jedna drugu ali odbijaju nepolarne tekućine. • Rezultat je razdvajanje 3 tekućine.
Oscilirajućereakcije • Oscilirajuće reakcije spadaju u grupu autokatalitičkih reakcija. Jedna od posljedica autokatalize je da se koncentracije reaktanata, intermedijera i produkata periodično mijenjaju ili u prostoru ili u vremenu. Brojni su primjeri oscilirajućih reakcija u prirodi, tehnici, biohemijskim sistemima i svakodnevnom životu. Npr. oscilirajuća reakcija je ritam kucanja srca ili disanja. Čitav metabolizam u lancu osciluje pod određenim uslovima.
Belousov Zabotinsky oscilirajuća reakcija Za izvođenje reakcije potrebne su sljedeće hemikalije: - 0,008 M rastvor cer sulfata u 6 M H2SO4 - 0,25 M rastvor KBrO3 - 0,15 M rastvor malonske kiseline - Indikator feroin - Destilovana voda U reakcioni sud su ulije 4ml destilovane vode, 7 ml rastvora Ce(SO4)2, 1ml indikatora feroina, 14 ml rastvora KBrO3 i 14 ml rastvora malonske kiselne. Sud se stavi na magnetnu mješalicu i prati promjena tamnoljubičaste boje u plavu i obratno.
Bricks Raucher oscilirajuća reakcija Za reakciju potrebno napraviti 4 rastvora: A) 4 M rastvor H2O2 B) 0,2 M rastvor KJO3 i 0,077 M rastvor sulfatne kiseline C) 0,15 M rastvor malonske kiseline i 0,02 M rastvor MnSO4 x H2O D) 0,03g škroba u 5 ml destilovane vode U reakcioni sud pomiješati po 15 ml rastvora A,B i C, i 5ml rastvora škroba (D). Sud staviti na magnetnu mješalicu i posmatrati promjenu boje.
Demonstracija elektrohemijske korozije željeza • Za demonstraciju elektrohemijske korozije potrebno je pripremiti feroksil indikator i željezne uzorke, te ih izložiti koroziji. • Za pripremu feroksil indikatora je potrebno: • 200ml vode • 2g agar-agara • 1g NaCl • 6ml 1% vodenog rastvora K3[Fe(CN)]6 • 1ml alkoholnog rastvora fenolftaleina Na slici je prikazan željezni ekser koji je omotan bakaranom žicom. Pošto je bakar plemenitiji od željeza, željezo će korodirati prvo.
Hallowen reakcija Za izvođenje ove reakcije potrebno je napraviti 3 rastvora. A rastvor – Rastvoriti 4g škroba u 500 ml vruće vode. Ohladiti do sobne temperature i zatim dodati 13,7g Na2S2O5 te dopuniti vodom tako da ukupna zapremina bude 1L. B rastvor – U odmjerni sud od 1L rastvoriti 3g živa (II) hlorida i dopuniti vodom do marke. C rastvor – U odmjerni sud od 1L rastvoriti 15g kalijum jodata i dopuniti vodom do marke.
Reakcija se dešava u više koraka. Prvo, natrijum metabisulfit reaguje sa vodom stvarajući natrijum hidrogen sulfit: Na2S2O5 + H2O ==> 2 NaHSO3 • Hidrogen sulfitni joni redukuju jodat (V) jone do jodidnih jona: IO3- + 3 HSO3- ==> I- + 3 SO42- + 3 H+ • Kada je koncentracija jodidnih jona dovoljno visoka da se dostigne proizvod rastvorljivosti HgI2 (4.5 x 10-29 mol3 dm-9), počinje da se taloži narančasti živa(II) jodid sve dotle dok se ne potroše svi Hg2+ joni. Hg 2+ + 2 I - ==> HgI2 ( narančast iližut ) • Ako u rastvoru još postoje I- i IO3- joni, dolazi do jodid-jodat reakcije : IO3- + 5 I- + 6 H+ ==> 3 I2 + 3 H2O • A zatim se stvara plavi škrob-jod kompleks, I2 + škrob ==> kompleks ( plav ili crn )
Mliječni put Za eksperiment potrebno punomasno mlijeko ( ili 2,5 % mm), prehrambene boje, tekući sapun i vateni štapići. U posudu nasuti malo mlijeka, zatim dodati po par kapi različitih prehrambenih boja. Uzeti štapić koji ima kraj omotan vatom, i natopiti ga tekućim sapunom. Štapić uroniti u posudu sa mlijekom između boja.
Mlijeko je uglavnom voda ali sadrži i vitamine,minerale, proteine i male suspendovane čestice masnoće. Masti i proteini su osjetljivi na promjene u okolnom rastvoru ( u mlijeku). Kada dodamo sapun, slabe hemijske veze koje drže proteine u rastvoru su izmjenjene. Molekule proteina i masti se savijaju, okreću i iskrivljuju u svim pravcima. Molekule prehrambenih boja se sudaraju sa tim čestima i razlivaju svuda i omogućavaju nam da posmatramo šta se dešava. U isto vrijeme molekule sapuna se mješaju stvarajući micele, ili klastere molekula sapuna. Ove micele raspoređuju masnoću iz mlijeka. Brzo mješanje masnoća iz mlijeka i sapuna uzrokuje vrtloženje i bućkanje na mjestima gdje se micela sudari sa česticom masnoće.
