Все для дітей

ГоловнаНаукові забави Хімічні дослідиРеакції окислення-відновлення

ОКИСЛЕННЯ-ВІДНОВЛЕННЯ

 

Досвід з діоксидом сірки продемонстрував нам одну з численних окисно-відновних реакцій. В таких реакціях атоми одних речовин приєднують електрони, а інші - віддають електрони. Перші носять назву окислювачів (перманганат калію), другі - відновників (діоксид сірки).

Поставимо ще кілька дослідів з окисленням - відновленням.

На свіжий зріз картоплі капніть розведеної йодною настойкою: з'явиться синя забарвлення. Це крохмаль, що міститься в картоплі, синіє у присутності вільного йоду. Таку реакцію часто використовують для того, щоб виявити крохмаль, значить, це теж якісна реакція.

На те ж місце, куди ви капнули йодну настоянку, налийте трохи розчину сульфіту натрію. Забарвлення швидко зникне. Сталося ось що: сульфіт віддав вільного йоду електрон, той став електрично зарядженою, перетворився в іон, а в такому стані йод вже не реагує з крохмалем.

Така властивість сульфіту натрію, як і діоксиду сірки, означає, що ці речовини - хороші відновники. Ось ще цікавий досвід з сульфитом. Його компаньйоном-окислювачем знову буде перманганат калію.

У чотири пробірки налийте блідо-рожевий, рожевий, світло-фіолетовий і темно-фіолетовий розчини марганцівки. В кожну пробірку додайте розчин сульфіту натрію. Вміст першої пробірки стане майже безбарвним, другий - буруватим. У третій пробірці випадуть бурі пластівці, в четвертій теж, але осаду буде набагато більше. У всіх пробірках утворюється твердий оксид марганцю Mn2. Але в перших двох пробірках він існує у вигляді колоїдного розчину (тверді частинки настільки малі, що розчин здається прозорим). А в інших двох пробірках концентрація MnO2 настільки велика, що частки злипаються і випадають а осад.

Взагалі марганцівка нагадує хімічного хамелеона - так вона вміє змінювати свій колір. Наприклад, у лужному середовищі розчин перманганату калію з червоно-фіолетового стає зеленим, тому що перманганат відновлюється до зеленого манганата. Щоб перевірити це, киньте в розчин лугу - концентрований прокип'ячений розчин пральної соди - кристалик марганцівки, і замість звичного рожевого фарбування з'явиться зелене.

Цей досвід виходить ще гарніше, коли працюють з їдким натром, але для домашнього експериментування, поки у вас немає досвіду і вміння, такі лугу рекомендувати не можна. Якщо ж ви займаєтеся в гуртку, то поставте досвід так: налийте в тонкостінний стакан трохи червоного розчину марганцівки (він повинен бути прозорим) і невеликими порціями, щоб реакційна суміш не розігрівалася, додавайте досить концентрований розчин їдкого натру. Спостерігайте за кольором рідини - спочатку він буде ставати все більш фіолетовим, потім, у міру збільшення лужності, синім, і, нарешті, зеленим.

Зміна забарвлення особливо виразно видно в минаючому світлі. У будь-якому випадку освітлення має бути гарним, без цього переходи відтінків можна і не помітити.

Такий досвід допоможе вам відрізнити брудну воду від чистої. Одну пробірку наповніть чистою водою, іншу - застояною водою з калюжі або з болота. Додайте в пробірки трохи розчину окислювача - перманганату калію. У водопровідній воді він залишиться рожевим, у воді з калюжі - знебарвиться. У теплу погоду в стоячій воді накопичуються органічні речовини. Вони, як і сульфіт натрію, відновлюють перманганат калію, змінюють його забарвлення.

У першому досліді з сульфитом натрію пропонувалося брати його з великого патрона проявника. Якщо ви послухалися цієї поради, то у вас залишився малий патрон, який містить суміш метола і гідрохінону. Розчиніть цю суміш у воді; розчин буде дуже слабко пофарбовані. Додайте трохи хлорного вапна (це поширене дезінфікуючий речовина, поводитися з ним треба обережно). Вміст пробірки стане жовтим. Хлорне вапно - хороший окислювач, вона окисляє гідрохінон до хинона, а той забарвлений в жовтий колір. Якщо ж тепер додати в пробірку суміш сульфіту натрію і соди з великого патрона, то жовте забарвлення зникне: сульфіт натрію відновить хінон до гідрохінону.

Останній досвід на тему «окислення - відновлення» ми поставимо зі сполуками хрому. Такі досліди часто бувають яскравими, що не дивно, так як «хромос» по-грецьки означає «колір».

Отже, візьміть трохи жовтого розчину біхромату калію K2Cr2O7. Ця речовина широко застосовують в техніці в якості окислювача, наприклад, для очищення сильно забруднених деталей; поводитися з ним треба обережно. Якщо додати в жовтий розчин трохи сірчаної кислоти (обережно! лити кислоту повільно!), то він стане червоним. У такий підкислений розчин киньте кілька шматочків цинку. Якщо у вас немає гранульованого цинку, з яким зазвичай ставлять досліди, то добудьте цинк самостійно, з непридатної батарейки: металеві стаканчики в елементах живлення - цинкові.

Отже, ви кинули в склянку з розчином трохи цинку, і біхромат, відновлюючись, змінює колір на темно-зелений. Це утворилися іони Cr3+. Одночасно завдяки реакції цинку з кислотою виділяється газ - водень. Якщо продукти реакції не окислюються киснем повітря, то реакція буде йти і далі, причому з'явиться блакитна забарвлення - такий колір розчину сульфату хрому CrS04. Перелийте його в інший стакан; поки ви будете це робити, відбудеться окислення, і розчин знову стане зеленим.

О. Ольгин. "Досліди без вибухів"
М., "Хімія", 1986

 

Ваші коментарі:

Юлія
2011-05-12 07:44:15
Спасибі!
Ваше ім'я (нік):
Коментар:
Введіть результат обчислення
     

Наукові забави. Домашні досліди.



  © 2014 Все для дітей