Добрый день, уважаемые читатели. Сегодня мы поговорим с вами о паре интересных опытов, объединённых под общим названием «химический флаг в стакане» (химический флаг в пробирке или просто химический флаг).
Итак, в общем виде под опытом химический флаг подразумевается такой эксперимент, когда в результате взаимодействия химических веществ образуется несколько окрашенных соединений, располагающихся слоями и принимающих цвета флага того или иного государства.
1. Одним из известных вариантов данного опыта является реакция образования надхромовой кислоты.
Для проведения опыта необходимо 0.3-0.5г хромового ангидрида (дихромата калия, дихромата натрия) растворить в 100 мл воды и подкислить раствор 2-3 мл 30% раствора серной кислоты.
Далее к раствору необходимо прилить 100 мл органического растворителя. При этом растворитель не должен смешиваться с водой и должен быть легче воды. В данном опыте был использован этилацетат.
Если теперь к такому раствору по каплям приливать 1-3% раствор перекиси водорода и тщательно перемешивать, то органический слой раствора окрасится в насыщенно-синий цвет.
Суть в том, что при действии пероксида водорода на растворы хромового ангидрида (дихроматов) в зависимости от условий образуется надхромовая кислота и её соли. В водных растворах надхромовая кислота и её соли не устойчивы и быстро разлагаются, но при этом устойчивы в органических растворителях. Именно поэтому в водном слое раствора насыщенно-синяя окраска быстро исчезает.
Если использовать небольшое количество перекиси водорода, то нижний водный слой, средний органический слой и верхний воздушный слой (на белом фоне) образуют собой цвета флага России.
Вживую это выглядит вот так:
2. Другим известным вариантом данного опыта является реакция образования тетратиоцианокобальтат(II)-иона.
Для проведения опыта необходимо 0.5-1г нитрата кобальта(II) растворить в 60-80 мл воды. Далее необходимо добавить в стакан 60-80 мл органического растворителя. При этом растворитель не должен смешиваться с водой и должен быть легче воды. В данном опыте был использован этилацетат.
Если к полученной двухслойной смеси добавить небольшое количество кристаллов роданида аммония и тщательно перемешать, то органический слой окрасится в насыщенный синий цвет. При этом нижний водный слой, средний органический слой и верхний воздушный слой (на белом фоне) образуют собой цвета флага России.
Суть в том, что в растворе образуется комплексный анион [Co(SCN)₄]²⁻, окрашенный в синий цвет. При этом суммарный комплекс (с натрием, калием либо аммонием — в зависимости от применяемого роданида) относительно устойчив в органических растворителях. В водном растворе комплекс устойчив только при высокой концентрации роданид-ионов. Именно этим объясняется изменение окраски только органического слоя.
Если же добавить в раствор ещё несколько порций роданида аммония, то после тщательного перемешивания и нижний слой также окрасится в синий цвет.
Вживую это выглядит вот так:
Я думаю приведённые в статье химические флаги достаточно наглядны и интересны.
А на этом на сегодня всё. Спасибо, что дочитали до конца!
Список использованной литературы:
- Химический флаг
- Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
- Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с.
- Неорганическая химия / под ред. Ю.Д. Третьякова. — М.: Академия, 2007. — Т. 3. — 400 с.