Асри оҳан - Қисми 3

Шумораи охирин дар бораи металли рақами яки тамаддуни мо ва муносибатҳои он. Тачрибахое, ки то хол гузаронда шуданд, нишон доданд, ки ин объект барои тадкикот дар лабораторияи хонагй мебошад. Тачрибахои имруза камтар шавковар нахоханд буд ва ба шумо имкон медихад, ки ба баъзе чихатхои химия аз назар гузаронед.

Яке аз таҷрибаҳо дар қисми аввали мақола оксидшавии боришоти сабзрангии гидроксиди оҳан (II) ба гидроксиди оҳани қаҳваранг (III) бо маҳлули Н буд.₂O₂. Пероксиди гидроген дар зери таъсири бисёр омилҳо, аз ҷумла пайвастагиҳои оҳанӣ таҷзия мешавад (дар таҷриба ҳубобҳои оксиген пайдо шуданд). Шумо ин эффектро барои нишон додани...

... Чӣ тавр катализатор кор мекунад

албатта реакцияро метезонад, аммо - бояд дар хотир дошт - танҳо як он метавонад дар шароити додашуда рух диҳад (гарчанде ки баъзан хеле суст, ҳатто ба таври ноаён). Дуруст аст, ки чунин тасдикот мавчуд аст, ки катализатор реакцияро метезонад, вале худаш дар он иштирок намекунад. Хм... чаро он умуман илова карда шудааст? Химия сеҳр нест (баъзан ба назарам чунин менамояд ва барои пурбор кардан "сиёҳ" аст) ва бо як таҷрибаи оддӣ шумо катализаторро дар амал мебинед.

Аввал мавқеи худро омода кунед. Барои нигоҳ доштани миз аз обхезӣ ба шумо табақа лозим аст, дастпӯшакҳои муҳофизатӣ ва айнак ё визор. Шумо бо реагенти каустикӣ кор карда истодаед: пергидрол (30% маҳлули пероксиди гидроген H₂O₂) ва маҳлули хлориди оҳан (III) FeCl₃. Оқилона амал кунед, махсусан чашмони худро эҳтиёт кунед: пӯсти дастҳои бо пегидрол сӯхташуда барқарор мешавад, аммо чашмҳо не. (1).

2. Бухоркунанда дар тарафи чап танхо об дорад, дар тарафи рост - об бо иловаи пергидрол. Шумо ба ҳарду маҳлули хлориди оҳан (III) мерезед

3. Рафти реаксия баъди ба охир расидани он катализатор аз нав ба вучуд меояд

Ба бухоркунаки чинӣ рехта, ду маротиба зиёд об илова кунед (реаксия бо пероксиди гидроген низ ба амал меояд, аммо дар сурати маҳлули 3% таъсираш базӯр мушоҳида мешавад). Шумо тақрибан 10% маҳлули H гирифтед₂O₂ (пергидроли тиҷоратӣ дар 1:2 бо об маҳлул карда мешавад). Ба бухоркунандаи дуюм оби кофӣ рехт, то дар ҳар як зарф миқдори якхела моеъ дошта бошад (ин чаҳорчӯбаи истинод ба шумо хоҳад буд). Акнун ба хар ду паровоз 1—2 сантиметр зам кунед.³ Маҳлули 10% FeCl₃ ва рафти санҷишро бодиққат мушоҳида кунед (2).

Дар бухоркунандаи назоратӣ моеъ аз ҳисоби ионҳои гидратшудаи Fe ранги зардча дорад.³⁺. Аз тарафи дигар, дар зарфи дорои пероксиди гидроген бисёр чизҳо рӯй медиҳанд: таркиби он қаҳваранг мешавад, газ ба таври интенсивӣ хориҷ мешавад ва моеъ дар бухоркунанда хеле гарм мешавад ё ҳатто ҷӯш мекунад. Анљоми реаксия бо ќатъ шудани эволюцияи газ ва таѓйир ёфтани ранги таркиби он ба зард, мисли системаи идоракунї (3) ишора мешавад. Шумо танҳо шоҳид будед амалиёти табдилдиҳандаи каталитикӣ, вале шумо медонед, ки дар зарф чй гуна тагьирот ба амал омадааст?

Ранги қаҳваранг аз пайвастагиҳои оҳан, ки дар натиҷаи реаксия ба вуҷуд меоянд:

Газе, ки аз бухоркунанда ба таври интенсивӣ хориҷ мешавад, албатта, оксиген аст (шумо метавонед тафтиш кунед, ки алангаи дурахшанда дар болои сатҳи моеъ фурӯзон мешавад ё не). Дар қадами навбатӣ, оксигене, ки дар реаксияи боло хориҷ мешавад, катионҳои Fe-ро оксид мекунад.²⁺:

Ионҳои барқароршудаи Fe³⁺ боз дар реакцияи якум иштирок мекунанд. Раванд вақте ба итмом мерасад, ки тамоми пероксиди гидроген истифода шудааст, ки шумо ҳангоми бозгашти ранги зард ба таркиби бухоркунанда мушоҳида хоҳед кард. Вақте ки шумо ҳарду тарафи муодилаи аввалро ба ду зарб кунед ва онро паҳлӯ ба дуюм илова кунед ва сипас ҳамон истилоҳҳоро дар паҳлӯҳои муқобил бекор кунед (ба монанди муодилаи муқаррарии математикӣ), шумо муодилаи реаксияи тақсимоти H-ро мегиред.₂O₂. Лутфан қайд кунед, ки дар он ионҳои оҳан вуҷуд надоранд, аммо барои нишон додани нақши онҳо дар табдил, онҳоро дар болои тирча нависед:

Пероксиди гидроген низ мувофиқи муодилаи дар боло овардашуда (бешубҳа бе ионҳои оҳан) ба таври стихиявӣ таҷзия мешавад, аммо ин раванд хеле суст аст. Илова кардани катализатор механизми реаксияро ба механизме иваз мекунад, ки татбиқи он осонтар аст ва бинобар ин тамоми табдилро метезонад. Пас, чаро ин ақидае, ки катализатор дар реаксия иштирок намекунад? Шояд аз он сабаб бошад, ки вай дар процесс аз нав хосил мешавад ва дар омехтаи махсулот бетагьир мемонад (дар тачриба ранги зарди ионхои Fe(III) хам пеш ва хам баъд аз реаксия ба амал меояд). Пас, инро дар хотир доред катализатор дар реакция иштирок мекунад ва кисми фаъол мебошад.

Барои мушкилот бо Ҳ.₂O₂

4. Каталаза пероксиди гидрогенро таҷзия мекунад (найчаи чап), илова кардани маҳлули EDTA ферментро (найчаи рост) нобуд мекунад.

Ферментҳо инчунин катализатор мебошанд, аммо онҳо дар ҳуҷайраҳои организмҳои зинда амал мекунанд. Табиат ионҳои оҳанро дар марказҳои фаъоли ферментҳо истифода бурд, ки реаксияҳои оксидшавӣ ва редуксияро метезонанд. Ин ба таѓйироти ночизе, ки дар боло зикр гардид, дар валентнокии оњан (аз II то III ва баръакс) вобаста аст. Яке аз ин ферментҳо каталаза мебошад, ки ҳуҷайраҳоро аз маҳсулоти хеле заҳрноки табдили оксигени ҳуҷайра - пероксиди гидроген муҳофизат мекунад. Шумо метавонед ба осонӣ каталаза гиред: картошкаро мош кунед ва ба болои картошка пухта об рехт. Бигзор суспензия ба поён ғарқ шавад ва супернатантро партоед.

Ба пробирка 5 см резед.³ экстракт картошка ва 1 см илова кунед³ пероксиди гидроген. Мазмуни он хеле кафк аст, он ҳатто метавонад аз пробирка "хаззада" шавад, аз ин рӯ онро дар табақа санҷед. Каталаза як ферменти хеле муассир аст, як молекулаи каталаза метавонад дар як дақиқа то чанд миллион молекулаи H-ро вайрон кунад.₂O₂.

Пас аз рехтани экстракт ба пробиркаи дуюм 1-2 мл илова кунед³ Маҳлули EDTA (кислотаи эдетикии натрий) ва таркиби он омехта карда мешавад. Агар шумо ҳоло як зарбаи пероксиди гидрогенро илова кунед, шумо ягон таҷзияи пероксиди гидрогенро намебинед. Сабаб дар он аст, ки комплекси хеле устувори ионҳои оҳан бо ЭДТА (ин реагент бо ионҳои зиёди металлӣ реаксия мекунад, ки барои муайян ва хориҷ кардани онҳо аз муҳити атроф истифода мешавад). Омезиши ионҳои Fe³⁺ бо EDTA макони фаъоли ферментро маҳкам кард ва дар натиҷа каталазаро ғайрифаъол кард (4).

Ангуштари арӯсии оҳанин

Дар химияи аналитикї муайян кардани ионњои зиёд ба ташаккули боришотњои кам њалшаванда асос ёфтааст. Аммо як нигоҳи курси ба ҷадвали ҳалшавандагӣ нишон медиҳад, ки анионҳои нитрат (V) ва нитрат (III) (намакҳои якумро нитратҳои оддӣ меноманд, ва дуюм - нитритҳо) амалан боришот ба вуҷуд намеоранд.

Дар ошкор кардани ин ионҳо сулфати оҳан (II) FeSO ба кӯмак меояд.₄. Реактивҳоро тайёр кунед. Ба гайр аз ин намак ба шумо махлули концентрати кислотаи сулфат (VI) H лозим аст₂SO₄ ва маҳлули 10-15%-и маҳлули ин кислота (ҳангоми об кардан, рехтан, албатта «кислота ба об» эҳтиёт шавед). Илова бар ин, намакҳои дорои анионҳои ошкоршуда, ба монанди KNO₃, NaNO₃, NaNO₂. Маҳлули консентратсияи FeSO тайёр кунед.₄ ва маҳлулҳои намакҳои ҳарду анионҳо (чоряк қошуқи намак дар тақрибан 50 см гудохта шудааст)³ об).

5. Натиҷаи мусбии санҷиши ҳалқа.

Реактивҳо тайёранд, вақти таҷриба кардан аст. Ба ду найча 2—3 см рехт³ ҳалли FeSO₄. Сипас чанд қатра маҳлули консентратсияи N илова кунед.₂SO₄. Бо истифода аз пипетка як аликвоти маҳлули нитритҳоро ҷамъ кунед (масалан, NaNO₂) ва онро ба он резед, ки он аз девори пробирка поён равад (ин муҳим аст!). Ба ҳамин тариқ, ба як қисми маҳлули селитра рехт (масалан, KNO₃). Агар ҳарду маҳлул бодиққат рехта шаванд, дар рӯи рӯи он доираҳои қаҳваранг пайдо мешаванд (аз ин рӯ номи умумии ин озмоиш, реаксияи ҳалқавӣ) (5). Таъсири ҷолиб аст, аммо шумо ҳақ доред, ки ноумед шавед, ҳатто шояд хашмгин шавед (Охир, ин санҷиши таҳлилӣ аст? Натиҷаҳо дар ҳарду ҳолат яксонанд!).

Бо вуҷуди ин, як таҷрибаи дигар кунед. Ин дафъа H-ро илова кунед.₂SO₄. Пас аз ворид кардани маҳлулҳои нитрат ва нитрит (мисли пештара) шумо танҳо дар як пробирка натиҷаи мусбатро мушоҳида хоҳед кард - дар пробиркае, ки маҳлули NaNO дорад.₂. Ин дафъа шумо эҳтимол дар бораи фоиданокии санҷиши ҳалқа нигаронӣ надоред: реаксия дар муҳити каме туршӣ имкон медиҳад, ки ду ион ба таври возеҳ фарқ кунанд.

Механизми реаксия ба таҷзияи ҳарду намуди ионҳои нитрат бо ҷудошавии оксиди азот (II) NO асос ёфтааст (дар ин ҳолат ионҳои оҳан аз ду то се рақам оксид мешаванд). Омезиши иони Fe(II) бо NO ранги қаҳваранг дорад ва ба ҳалқа ранг медиҳад (ин дар сурати дуруст анҷом додани санҷиш анҷом дода мешавад, танҳо бо омехта кардани маҳлулҳо шумо танҳо ранги торикии пробирка мегиред, аммо - шумо иқрор мешавед - ин гуна эффекти ҷолиб нахоҳад буд). Аммо, таҷзияи ионҳои нитратҳо муҳити реаксияи сахти турширо талаб мекунад, дар ҳоле ки нитрит танҳо каме туршшавиро талаб мекунад, бинобар ин фарқиятҳо ҳангоми санҷиш мушоҳида мешаванд.

Оҳан дар Хадамоти махфӣ

Одамон ҳамеша чизе барои пинҳон кардан доштанд. Эҷоди маҷалла инчунин таҳияи усулҳои ҳифзи ин гуна иттилооти интиқолшаванда - рамзгузорӣ ё пинҳон кардани матнро талаб мекард. Барои усули охирин рангҳои гуногуни симпатикӣ ихтироъ карда шудаанд. Инҳо моддаҳое мебошанд, ки шумо онҳоро барои онҳо сохтаед навиштачот дида намешавадвале дар зери таъсири, масалан, гарм кардан ё бо моддаи дигар (созанда) кор кардан ошкор мешавад. Тайёр кардани ранги зебо ва таҳиягари он душвор нест. Барои пайдо кардани реаксия кифоя аст, ки дар он маҳсулоти ранга ба вуҷуд меояд. Беҳтараш он аст, ки худи ранг бе ранг бошад, пас навиштаҷоти аз ҷониби онҳо сохташуда дар субстрати ҳама гуна ранг ноаён хоҳад буд.

Пайвастҳои оҳан инчунин рангҳои ҷолибро ба вуҷуд меоранд. Пас аз гузаронидани озмоишҳои қаблан тавсифшуда, маҳлулҳои оҳан (III) ва хлориди FeCl метавонанд ҳамчун рангҳои симпатикӣ пешниҳод карда шаванд.₃, тиоцианиди калий KNCS ва ферроцианиди калий К₄[Fe(CN)₆]. Дар реаксияи FeCl₃ бо цианид сурх ва бо ферроцианид кабуд мешавад. Онҳо ҳамчун рангҳо беҳтар мувофиқанд. махлулхои тиоцианат ва ферроцианидзеро онҳо ранг надоранд (дар ҳолати охирин, маҳлул бояд маҳлул карда шавад). Навишта бо маҳлули зардтоби FeCl сохта шудааст.₃ онро дар когази сафед дидан мумкин аст (агар корт хам зард набошад).

6. Маскараи дутонг хуб аст

7. Сиёҳи кислотаи салицилии симпатикӣ

Маҳлулҳои маҳлули ҳама намакҳоро тайёр кунед ва бо хасу ё гугирд ба кортҳо бо маҳлули сианид ва ферросианид нависед. Барои пешгирӣ кардани ифлосшавии реактивҳо барои ҳар як хасуи гуногунро истифода баред. Ҳангоми хушк шудан, дастпӯшҳои муҳофизатӣ пӯшед ва пахтаро бо маҳлули FeCl тар кунед.₃. Маҳлули хлориди оҳан (III). зангзананда ва доғҳои зард мегузоранд, ки бо мурури замон қаҳваранг мешаванд. Аз ин сабаб, пӯст ва муҳити атрофро бо он доғ карданро пешгирӣ кунед (таҷрибаро дар табақа анҷом диҳед). Барои нам кардани сатхи он ба когаз як тампончаи пахтаро ламс кунед. Дар зери таъсири таҳиякунанда, ҳарфҳои сурх ва кабуд пайдо мешаванд. Шумо инчунин метавонед бо ҳарду сиёҳ дар як варақ нависед, пас навиштаҷоти ошкоршуда ду ранга мешавад (6). Спирти салицилӣ (кислотаи салицилӣ дар спирти 2%) ҳамчун ранги кабуд низ мувофиқ аст (7).

Ин мақолаи се қисматро дар бораи оҳан ва пайвастагиҳои он ба анҷом мерасонад. Шумо фаҳмидед, ки ин унсури муҳим аст ва илова бар ин, он ба шумо имкон медиҳад, ки бисёр таҷрибаҳои ҷолиб гузаронед. Бо вуҷуди ин, мо ҳоло ҳам ба мавзӯи "оҳанин" тамаркуз хоҳем кард, зеро пас аз як моҳ шумо душмани ашаддии ӯро хоҳед ёфт - зангзанӣ.

Ҳамчунин нигаред: