В коническую колбу на 300 мл налейте на 2/3 объема воды. Растворите в ней примерно
0.5 гр соли меди (II) - сульфата, ацетата или хлорида. Образуется голубой раствор.
Небольшими порциями добавляйте к раствору концентрированный аммиак. Сначала будет
образовываться голубой осадок гидроксида меди Cu(OH)
2, который
растворится в избытке аммиака с образованием синего аммиачного комплекса меди (II):
CuSO4 + 2NH3 +2H2O = Cu(OH)2 + (NH4)2SO4
Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4](OH)2
После полного растворения осадка прилейте к раствору еще немного аммиака.
Теперь добавьте в колбу кусочки зачищенной медной проволоки или стружки,
чтобы она полностью покрыла дно колбы. После этого долейте немного воды
так, чтобы свободный объем в колбе был 20-30 мл и герметично закройте ее пробкой.
Если под рукой нет колбы, то вполне подойдет и обыкновенная бутылка из бесцветного стекла.
Оставим колбу стоять в укромном месте, перемешивая ее содержимое по несколько раз в день
(следите, чтобы при этом не открылась пробка). Постепенно синий раствор станет бледнеть
и со временем обесцветится. Скорость этого процесса зависит от условий (температуры,
количества соли меди, взятой для эксперимента, частоты перемешивания и др.). В нашем
случае для полного обесцвечивания раствора понадобилось 2-3 недели.
Химизм этого процесса довольно прост. При взаимодействии меди с аммиачным
комплексом Cu(II) образуется бесцветный аммиачный комплекс одновалентной меди.
В результате этого синяя окраска раствора исчезает:
[Cu(NH3)4](OH)2 + Cu = 2[Cu(NH3)2](OH)
Теперь сам опыт. Поставьте колбу на белый фон, а рядом с ней - пустой стакан
(или банку). Зрители наблюдают закрытую колбу с бесцветным раствором.
Предложите всем желающим убедиться, что в стакане ничего нет. Теперь
откройте колбу и медленно перелейте раствор в стакан. От контакта с
воздухом бесцветная жидкость станет слегка синей. Если содержимое
стакана перемешать или продуть через него воздух с помощью пипетки, окраска
раствора будет усиливаться, пока раствор не станет интенсивно синим. Впрочем,
жидкость станет синей и без посторонней помощи, просто этот процесс будет длиться
дольше, поскольку для диффузии кислорода в раствор нужно время.
Аммиачный комплекс одновалентной меди легко окисляется кислородом воздуха
до синего аммиачного комплекса двухвалентной меди:
4[Cu(NH3)2](OH) + 2H2O + O2
+ 8NH3 = 4[Cu(NH3)4](OH)2