Jest to jedno z efektownych doświadczeń nie wymagające szczególnego sprzętu i odczynników. Polega ono na redukcji i utlenianiu związków miedzi, czemu towarzyszą interesujące zmiany barwy.
Wykonanie doświadczenia
Odczynniki- Siarczan miedzi(II) pięciowodny (CuSO4 · 5 H2O), roztwór 1 mol/dm3
- sól Seignette'a - winian sodowo-potasowy (KNaC4H4O6 · 4 H2O), roztwór 1 mol/dm3
- nadtlenek wodoru (H2O2) roztwór 3%
- Próbówka
- Zlewka 100 ml
- Zlewka 400 lub 600 ml
- Cylinder miarowy 250 ml
- Bagietka lub mieszadło magnetyczne
Jeżeli nie mamy gotowych roztworów, przyrządzamy je w następujący sposób:
Roztwór A: W zlewce 100 ml umieszczamy 16,9 g winianu sodowo-potasowego i dodajemy wody do objętości 60 ml.
Roztwór B: W próbówce umieszczamy 250 mg (0,25g) siarczanu miedzi i dodajemy wody do objętości 1 ml
Roztwór C: Do 25 ml 30% perhydrolu w cylindrze dodajemy 225 ml wody. Można także bezpośrednio użyć 250 ml wody utlenionej z apteki.
Do dużej zlewki wlewamy cały roztwór A i dodajemy 40 ml roztworu C. Mieszaninę podgrzewamy w zlewce do temperatury około 50°C. Teraz uruchamiamy mieszadło (lub intensywnie mieszamy bagietką) i dodajemy cały roztwór B. Roztwór jest błękitny, rozgrzewa się i pieni z powodu wydzielania gazu (O2 i nieco CO2) i zmienia kolor na złotopomarańczowy. Dodajemy 40 ml roztworu H2O2 i obserwujemy rozpuszczanie się pomarańczowego osadu i pojawienie się błękitnej barwy, która za moment z powrotem zmienia się w złotopomarańczową. Proces ten można powtarzać sześć lub nawet więcej razy, zachowując temperaturę ok. 70°C. Jeżeli podczas doświadczenia będziemy dodawać roztworu H2O2 w niezbyt dużych odstępach czasu (mniej niż 1 minuta), temperatura będzie się utrzymywać na tym poziomie.
Miedź(II) tworzy z winianami błękitny kompleks o głębszej barwie niż uwodniony jon Cu(II). Dlatego 1 ml ok. 16% roztworu jest w stanie zabarwić nawet 500 ml wody. W wysokiej temperaturze zachodzi redukcja do pomarańczowego Cu2O, który w stanie rozproszonym daje mieszaninie pomarańczowo-złoto-żółte zabarwienie. W procesie redox powstaje tlen i dwutlenek węgla, który pieni mieszaninę.
BezpieczeństwoJeżeli przygotowujemy roztwór H2O2 z perhydrolu, należy używać okularów i rękawic ochronnych. Związki miedzi są szkodliwe - należy unikać ich kontaktu ze skórą.
Artykuł napisał
Luminol
Źródła:
- H. W. Roesky, K. Möckel - "Niezwykły świat chemii", wyd. Adamantan, 2001