sablier chimique

Les réactions horaires sont des changements dont l'effet (par exemple, un changement de couleur) n'apparaît pas immédiatement, mais seulement après un certain temps après le mélange des réactifs. Il existe également des réactions qui permettent de voir plusieurs fois le résultat. Par analogie avec "l'horloge chimique", ils peuvent être appelés "sablier chimique". Les réactifs pour l'une des expériences ne sont pas difficiles à trouver.

Pour le test, nous utiliserons de l'oxyde de magnésium, MgO, 3-4% d'acide chlorhydrique, HCl_aq (acide concentré, dilué avec de l'eau 1:9) ou du vinaigre alimentaire (solution à 6-10% d'acide acétique CH₃COOH). Si nous n'avons pas d'oxyde de magnésium, des médicaments pour lutter contre l'acidité et les brûlures d'estomac le remplaceront avec succès - l'un des ingrédients est l'hydroxyde de magnésium (MgO se transforme en ce composé dans des conditions de réaction).

Responsable du changement de couleur pendant la réaction bleu de bromthymol - l'indicateur devient jaune dans une solution acide et presque bleu.

Pour verre 100 cm³ verser 1-2 cuillères à café d'oxyde de magnésium (photographie 1) ou verser environ 10 cm³ préparation contenant de l'hydroxyde de magnésium. Ajouter ensuite 20-30 cm.³ l'eau (photographie 2) et ajouter quelques gouttes d'indicateur (photographie 3). Mélanger le contenu du verre bleu (photographie 4) puis verser quelques cm³ solution acide (photographie 5). Le mélange dans le verre jaunit (photographie 6), mais au bout d'un moment, il redevient bleu (photographie 7). En ajoutant une autre portion de la solution acide, on observe à nouveau un changement de couleur (photos 8 et 9). Le cycle peut être répété plusieurs fois.

Les réactions suivantes ont eu lieu dans le bécher :

1. L'oxyde de magnésium réagit avec l'eau pour former l'hydroxyde de ce métal :

MgO + N₂O → Mg(OH)₂

Le composé résultant est peu soluble dans l'eau (environ 0,01 g par 1 dm³), mais c'est une base forte et la concentration en ions hydroxydes est suffisante pour colorer l'indicateur.

2. La réaction de l'hydroxyde de magnésium avec l'ajout d'acide chlorhydrique :

Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O

conduit à la neutralisation de tout le Mg(OH) dissous dans l'eau₂. Excès de HCl_aq change l'environnement en acide, ce que nous pouvons voir en changeant la couleur de l'indicateur en jaune.

3. Une autre partie de l'oxyde de magnésium réagit avec l'eau (équation 1.) et neutralise l'excès d'acide (équation 2.). La solution redevient alcaline et l'indicateur devient bleu. Le cycle se répète.

La modification de l'expérience consiste à changer l'indicateur utilisé, ce qui conduit à des effets de couleur différents. Dans un deuxième essai, à la place du bleu de bromthymol, on utilisera de la phénolphtaléine (incolore dans une solution acide, framboise dans une solution alcaline). Nous préparons une suspension d'oxyde de magnésium dans l'eau (le soi-disant lait de magnésie), comme dans l'expérience précédente. Ajouter quelques gouttes de solution de phénolphtaléine (photographie 10) et remuez le contenu du verre. Après avoir ajouté quelques³ acide hydrochlorique (photographie 11) le mélange devient incolore (photographie 12). En remuant le contenu tout le temps, on peut observer alternativement : un changement de couleur vers le rose, et après ajout d'une portion d'acide, une décoloration du contenu du récipient (photos 13, 14, 15).

Les réactions se déroulent de la même manière que lors de la première tentative. D'autre part, l'utilisation d'un indicateur différent entraîne des effets de couleur différents. Presque n'importe quel indicateur de pH peut être utilisé dans l'expérience.

Sablier chimique, partie I :

Sablier chimique, partie I

Sablier chimique, partie II :

Pièce de sablier chimique XNUMX