Main menu

Pages

تجربة إشارات المرور الكيميائية

Traffic lights  تجربة إشارات المرور الكيميائية

Traffic lights


في هذا التجربة البسيطة يتم اكسدة

potassium sodium 2,3-dihydroxybutanedioate or potassium sodium tartrate (Rochelle salt(

بواسطة بيروكسيد الهيدروجين في وجود أيونات الكوبالت (II). تقوم ببساطة بخلط المواد المتفاعلة الساخنة وإضافة العامل المحفز.

 

C4H4O62-(aq) + 3H2O2(aq) → 2CO2(g) + 2HCO2-(aq)+ 4H2O(l)

 


السمة المميزة لهذا التفاعل هي تغير اللون الذي يحدث مع استمرار التفاعل. اللون الأولي هو اللون الوردي الذي يتحول إلى اللون الأخضر الداكن ثم يعود إلى اللون الوردي مرة أخرى - وبالتالي تفاعل إشارة المرور. عندما ترى الوسط يتلون يمكنك محاولة تثبيته عن طريق تبريد الخليط بسرعة. يمكن أن تؤدي طبيعة هذا الوسط إلى بعض المحفزات حول اللون والاستقرار الديناميكي والحركي.

 



المواد والأدوات

  • قفازات
  • دورق ، 250 سم 3 ؛ اسطوانة قياس ، 25 سم 3 ؛
  • ماء مقطرة؛ ميزان حرارة (0-100 درجة مئوية) ؛
  • موقد بنسن وحصيرة.
  • محرك زجاجي التحريك, وماصة.

  • Potassium sodium 2,3-dihydroxybutanedioate, CO2K(CHOH)2CO2Na.4H2O (also known as potassium sodium tartrate (Rochelle salt), 1g


  • بيروكسيد الهيدروجين (20 حجم) ، 20 سم 3 ؛
  • كلوريد الكوبالت (II) ، CoCl2.6H2O  0.25 جم.

 

 



طريقة العمل:

  1. أذب حوالي 1 جم من صوديوم البوتاسيوم 2،3-ثنائي هيدروكسي بيوتانيوات في 50 سم مكعب من الماء في كوب.
  2. سخن المحلول إلى حوالي 70 درجة مئوية.
  3. أضف ca 20cm3 محلول بيروكسيد الهيدروجين وأعد تسخينه إلى 70 درجة مئوية.
  4. لاحظ أي علامة على حدوث التفاعل.
  5. قم بإذابة حوالي 0.25 جم من كلوريد الكوبالت (II) في 5 سم 3 من الماء المقطر في أنبوب اختبار وأضفه إلى خليط التفاعل الساخن.
  6. ستكون هناك فترة استثارة قبل استمرار التفاعل.
  7. بمجرد ظهور المحلول باللون الأخضر الداكن ، انقل جزءًا صغيرًا منه وبسرعة ، باستخدام الماصة، إلى أنبوب اختبار يوضع في حمام ثلج مملح.

 




السلامة

  • صوديوم البوتاسيوم 2،3-ثنائي هيدروكسي بوتانيديوات مهيج.
  • بيروكسيد الهيدروجين مادة أكالة.
  • كلوريد الكوبالت المائي (II) سام.
  • قد يكون الغبار الناتج مزعجًا ، وفي جرعات أكبر ، يضر بشدة في الجهاز التنفسي.
  • يجب تجنب ملامسة اي مادة للجلد أو الاستنشاق أو الابتلاع.

 

 



نصائح خاصة

إذا كان التفاعل ساخنًا جدًا أو كانت المواد المتفاعلة شديدة التركيز ، فقد يؤدي التفاعل إلى انسكاب الخليط خارج الدورق.

 

 

 

 

 

 

المصادر

  • Baker, Colin (1 November 2006). "The 'blue bottle' reaction". Education in Chemistry. Vol. 43 no. 6. Royal Society of Chemistry. p. 155.
  •  Engerer, Steven C.; Cook, A. Gilbert (1999). "The Blue Bottle Reaction as a General Chemistry Experiment on Reaction Mechanisms". Journal of Chemical Education. 76 (11): 1519–1520. doi:10.1021/ed076p1519.
  •  Cook, A. Gilbert; Tolliver, Randi M.; Williams, Janelle E. (1994). "The Blue Bottle Experiment Revisited: How Blue? How Sweet?". Journal of Chemical Education. 71 (2): 160. Bibcode:1994JChEd..71..160C. doi:10.1021/ed071p160.
  •  Limpanuparb, Taweetham; Areekul, Cherprang; Montriwat, Punchalee; Rajchakit, Urawadee (2017). "Blue Bottle Experiment: Learning Chemistry without Knowing the Chemicals". Journal of Chemical Education. 94 (6): 730. Bibcode:2017JChEd..94..730L. doi:10.1021/acs.jchemed.6b00844.
  •  Limpanuparb, Taweetham; Roongruangsree, Pakpong; Areekul, Cherprang (2017). "A DFT investigation of the blue bottle experiment: E half-cell analysis of autoxidation catalysed by redox indicators". Royal Society Open Science. 4 (11): 170708. doi:10.1098/rsos.170708. PMC 5717635. PMID 29291061.
  •  Limpanuparb, Taweetham; Ruchawapol, Chattarin; Pakwilaikiat, Pooh; Kaewpichit, Chatchapong (2019). "Chemical Patterns in Autoxidations Catalyzed by Redox Dyes" (PDF). ACS Omega. 4 (4): 7891–7894. doi:10.1021/acsomega.9b00802.
  •  Campbell, J. A. (1963). "Kinetics Early and Often". Journal of Chemical Education. 40 (11): 578–583. doi:10.1021/ed040p578.
  •  Mickey, Charles D. (1980). "Chemical Kinetics: Reaction Rates". Journal of Chemical Education. 57 (9): 659. doi:10.1021/ed057p659.
  •  Dutton, F. B. (1960). "Methylene Blue - Reduction and Oxidation". Journal of Chemical Education. 37 (12): A799. doi:10.1021/ed037pA799.1.

 

اعداد
:

علي ثاير النعيمي

Instagram

Facebook


Comments

Titles