Relógio químico. Experiência de química divertida em casa

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Em experimentos tão parecidos com truques de mágica, soluções incolores eram coloridas primeiro com uma cor, depois com outra, e isso acontecia imediatamente, como num passe de mágica. Na verdade, as reações químicas são muito rápidas e, via de regra, começam imediatamente após a mistura dos reagentes. No entanto, existem excepções a esta regra. A mistura reaccional pode permanecer incolor durante algum tempo e depois tornar-se instantaneamente colorida. Você quer - em cinco segundos, você quer - em dez; você mesmo pode definir o "relógio químico" para o tempo necessário.

Prepare duas soluções. Composição do primeiro: 3,9 g de iodato de potássio KJO₃ por litro de água. Composição do segundo: 1 g de sulfito de sódio Na₂SO₃, 0,94 g de ácido sulfúrico concentrado (com cuidado!) E um pouco, alguns mililitros de pasta de amido - também por litro de água. Ambas as soluções são incolores e transparentes.

Meça 100 ml de ambas as soluções e rapidamente, de preferência com agitação, adicione a segunda à primeira. É mais conveniente definir a experiência em conjunto - deixe seu amigo começar imediatamente a contar o tempo usando um cronômetro ou relógio с usado. Após seis a oito segundos (o tempo exato depende da temperatura), o líquido ficará instantaneamente azul escuro, quase preto.

Agora meça novamente 100 ml da segunda solução e dilua 50 ml da primeira com água exatamente duas vezes. Com um cronômetro em mãos, você verá que o tempo decorrido desde o momento em que as soluções são drenadas até sua coloração também dobrará.

Por fim, misture 100 ml da segunda solução com 25 ml da primeira, diluída quatro vezes com água, ou seja, até os mesmos 100 ml. O "relógio químico" funcionará quatro vezes mais do que no primeiro experimento.

Essa experiência demonstra uma das leis químicas fundamentais - a lei da ação das massas, segundo a qual a taxa de reação é proporcional às concentrações dos reagentes. Mas a questão é: por que as soluções colorem instantaneamente após uma pausa, e não de maneira uniforme e gradual, como seria de esperar?

O ácido sulfúrico em solução desloca os íons iodato e sulfito de seus sais. Nesse caso, o ácido iodídrico HI é formado na solução, mas não dura muito e interage imediatamente com o ácido iódico HJO₃. Como resultado, o iodo livre é liberado, é ele quem dá uma reação colorida com o amido.

Se tudo acontecesse assim, a solução escureceria gradualmente, à medida que o iodo fosse liberado. No entanto, outro processo ocorre em paralelo: o ácido sulfuroso H₂SO₃ reage com iodo livre para formar ácido iodídrico novamente. Essa reação é mais rápida que a anterior, e o iodo, não tendo tempo de colorir o amido, é novamente reduzido a JO3.

Acontece que a cor não deveria aparecer? Observação: durante a reação, o ácido sulfuroso é continuamente consumido e, assim que todo se transformar em ácido sulfúrico, nada impedirá que o iodo reaja com o amido. E então a solução ficará instantaneamente colorida em todo o volume.

Ao diluir a solução duas e quatro vezes, você reduziu a concentração de iodato de potássio e a velocidade da reação diminuiu proporcionalmente.

A explicação parece ter demorado mais do que a própria experiência com o relógio...

Autor: Olgin O.M.

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