Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики
http://chemistry-chemists.com/forum/

Колебательные реакции (Белоусова - Жаботинского и др.)
http://chemistry-chemists.com/forum/viewtopic.php?f=6&t=50
Страница 5 из 5

Автор:  Volodymyr [ 01 апр 2019 18:54 ]
Заголовок сообщения:  Re: Колебательные реакции (Белоусова - Жаботинского и др.)

_michaelkham_ писал(а):
Здравствуйте всем!

Я работаю иллюзионистом и мне потребовалась помощь химиков. Есть такой эксперимент, который называется "Йодные часы".
Интересует, существует ли зависимость между временем и пропорциями химикатов?
То есть можно ли рассчитать время, после которого жидкость начнет изменять свой цвет? В частности, интересует в каких пропорциях нужно смешивать химикаты, чтобы через 10-15 секунд после смешивания жидкостей произошло затемнение?

Повторял по этим видео:
https://www.youtube.com/watch?v=75qimKtc2E8
https://www.youtube.com/watch?v=NheaRVvuCFY&t=0s
https://www.youtube.com/watch?v=BnanuTBmktw&t=0s



Буду рад любой помощи и сотрудничеству!

Заранее всем спасибо!

С персульфатом аммония так:
Volodymyr писал(а):
Описание опыта "Египетская тьма":
Wergilius писал(а):
В четыре химических стакана по 50мл внести по 10мл 0,2 моль/л раствора KI. В Каждый стакан с раствором KI внести по 1мл свежеприготовленного крахмального клейстера. Затем к каждому стакану прибавляем раствор персульфата калия (Na2S2O8) соответствующей концентрации и измеряют время от момента прибавления персульфата до появления синей окраски.

Концентрации Na2S2O8:

1 стакан - С(Na2S2O8)=5*10-4 моль/л

2 стакан - С(Na2S2O8)=1*10-3 моль/л

3 стакан - С(Na2S2O8)=2*10-3 моль/л

4 стакан - С(Na2S2O8)=2,5*10-3 моль/л

С перекисью будет по-другому, причем самый надежный способ - найти время экспериментально (методом проб и ошибок).

Автор:  stas [ 01 апр 2019 20:50 ]
Заголовок сообщения:  Re: Колебательные реакции (Белоусова - Жаботинского и др.)

Время срабатывания "йодных часов" зависит от температуры сливаемых растворов и соотношения сульфит- и йодат-иона. (Хотя в случае избытка первого реакция может "сбоить").
Процесс "часов" толково описан в книжечке Ольгерта Ольгина "Опыты без взрывов" (см. со стр. 164; в библиотеке ХиХ книга есть)

Автор:  ЕвгенийZ [ 26 сен 2019 18:17 ]
Заголовок сообщения:  Re: Колебательные реакции (Белоусова - Жаботинского и др.)

https://www.youtube.com/watch?v=8AwNijMzzV8

Автор:  ЕвгенийZ [ 20 ноя 2019 17:05 ]
Заголовок сообщения:  Re: Колебательные реакции (Белоусова - Жаботинского и др.)

Сегодня провел колебательную реакцию Белоусова-Жаботинского. Получилась красиво, как и должно быть. Делал на объем высокого стакана 200 мл.

Раствор 1) 2,28 г бромата калия растворить в 60 мл горячей дистиллированной воды
Раствор 2) 1,92г малоновой кислоты растворить в 60 мл теплой воды и добавить 0,42 г бромида калия
Раствор 3) 10 мл серной концентрированной кислоты (92-96%) растворить в 60 мл воды. Далее добавить 0,64г сульфата церия (4) Ce(SO4)2x4H2O либо любую другую соль церия (4), эквивалентную по церию.
Ферроин - готовил на глаз, смешал раствор соли Мора подкисленный серной кислотой с о-фенантролином. Получился темно-красный раствор. Его взял около 5 мл.

Все растворы подогрел до температуры 45-60 градусов Цельсия, кроме ферроина. Затем смешал 1+2 растворы, после чего добавил раствор 3. Наблюдаем изменение цветов светло-желтый-оранжевый в виде колебаний. Затем прибавить 5 мл ферроина теперь цвета меняются красный фиолетовый голубой.
На ютуб канале "химия просто" парнишка указал рецепт, однако умышленно или неосознанно, что вряд ли, не указал серную кислоту, но процесс колебаний такой же.



Автор:  ЕвгенийZ [ 05 дек 2019 20:03 ]
Заголовок сообщения:  Re: Колебательные реакции (Белоусова - Жаботинского и др.)

Эту неделю я посвятил экспериментам по колебательным реакциям. Самое главное, что хотел найти другие, более доступные реагенты для демонстрации колебаний.
В классической ютубовской методике все применяют малоновую кислоту, которая во первых очень редкий реактив, во вторых дорогой. Я решил заменить малоновую на лимонную, и да колебания идут, единственное что на 300 мл раствора для колебаний я брал 50 грамм лимонной кислоты. нагревал до температуры 45 градусов это очень важно иначе реакция слишком медленная. А так все просто В раствор лимонной кислоты прибавить серную кислоту 5 мл и 2 г бромата калия затем соли церия я использовал сульфат церия который можно получить из ферромарганца или кремний для зажигалок. Или из полирита полировального порошка ( в колбу насыпать полирит прибавить серную концентрированную кислоту опустить колбу в кипящую воду и кипятить 4-5 часов на водяной банке помешивая).
Затем прибавил ферроин готовил его на глаз смешивая о-фенантролин или любую его соль с солью Мора. Минус лимонной кислоты в том, что раствор мутнел и появлялся запах брома. Думаю играясь с концентрацией можно подобрать хорошие демонстрационные характеристики.
Потом у меня была ещё и простая яблочная кислота, она в десять раз дешевле малоновой с ней получается так же как и с малоновой без помутнения я доволен, очень доволен.
Далее хотел заменить соли церия на соли марганца, с сульфатом марганца и броматом калия у меня ничего не получилось.
Я решил попробовать опыт из книги Алексинского с перманганатом калия, и обнаружил интересную особенность. В раствор лимонной кислоты я добавил 2 мл серной конц. кислоты около грамма бромата калия нагрел раствор до 45 градусов и прибавил раствор перманганата калия до малинового окрашивания, затем на мешалке подождал минуты две пока перманганат не обесцветился после чего прибавил ферроин - опять начались колебания.
Без ферроина колебаний не видно с перманганатом калия, а вот реакция бромата калия яблочной кислоты и соли церия с серной кислотой мне очень понравилась, без ферроина цвет то жёлтый то прозрачный. Красиво.
Вывод для колебательной реакции Белоусова-Жаботинского подходят малоновая лимонная и яблочная кислота. С янтарной у меня не получилось. Реакция Бригса_Раушера идёт только с малоновой, с другими почему то не удалось получить колебаний

Автор:  Upsidesium [ 05 дек 2019 21:58 ]
Заголовок сообщения:  Re: Колебательные реакции (Белоусова - Жаботинского и др.)

ЕвгенийZ писал(а):
Реакция Бригса_Раушера идёт только с малоновой, с другими почему то не удалось получить колебаний.

Зато она хорошо идет с кетонами, в частности с ацетоном или ацетилацетоном.
Вложение:
furrow1995.pdf [1.03 Мб]
Скачиваний: 119

И некоторой другой экзотикой.
Вложение:
furrow2002.pdf [104.37 Кб]
Скачиваний: 122

Вложение:
10.1524@zpch.2006.220.8.1071.pdf [270.64 Кб]
Скачиваний: 120

Автор:  ЕвгенийZ [ 06 дек 2019 17:58 ]
Заголовок сообщения:  Re: Колебательные реакции (Белоусова - Жаботинского и др.)

А ты можешь написать рецепты, а то там всё на английском я английского не знаю и к тому же материала слишком много в основном расписан химизм процессов.
Это раздел опытов по химии, соответственно хотелось бы практическую методику реакции Бриггса-Раушера с ацетоном вместо малоновой кислоты, если ты это имел ввиду.

Автор:  Upsidesium [ 06 дек 2019 19:59 ]
Заголовок сообщения:  Re: Колебательные реакции (Белоусова - Жаботинского и др.)

ЕвгенийZ писал(а):
А ты можешь написать рецепты, а то там всё на английском я английского не знаю и к тому же материала слишком много в основном расписан химизм процессов.
Это раздел опытов по химии, соответственно хотелось бы практическую методику реакции Бриггса-Раушера с ацетоном вместо малоновой кислоты, если ты это имел ввиду.

Все то же самое. Главное, чтобы субстрата было 0.15 моль.
Раствор А
Добавить 43 г йодата калия (KIO3) к 800 мл дистиллированной воды. Затем прилить при перемешивании 4,5 мл концентрированной серной кислоты (H2SO4). Продолжайте перемешивать, пока йодат калия не растворится. Затем развести раствор до 1 л.

Раствор Б
Добавить 8.7 г или 11 мл свежеперегнанного ацетона и 3,4 г моногидрата сульфата марганца (MnSO4. H2O) к 800 мл дистиллированной воды. Добавьте 4 г крахмала. Перемешать до полного растворения. Затем развести до 1 л.

Раствор С
Развести 400 мл 30% перекиси водорода (H2O2) до 1 л.

Материалы:
300 мл каждого раствора
1 л стакан
магнитная мешалка

Процедура выполнения:
Поместите стакан на магнитную мешалку.
Налейте 300 мл каждого из растворов А и Б в стакан.
Отрегулируйте скорость мешалки так, чтобы создать большой вихрь.
Добавить 300 мл раствора C в стакан. Обязательно добавляйте раствор C после смешивания растворов A + B, иначе демонстрация не будет работать.
Учтите так же, что между колебаниями будет проходить гораздо больше времени, т.к. константа скорости йодирования ацетона значительно ниже (0.3 против 40 у малоновой кислоты).

Автор:  ЕвгенийZ [ 07 дек 2019 16:29 ]
Заголовок сообщения:  Re: Колебательные реакции (Белоусова - Жаботинского и др.)

Спасибо дружище у меня как раз есть ацетон и хч и для хроматографии поэтому уже в понедельник проведу опыт и отпишусь.

Автор:  antabu [ 08 дек 2019 04:01 ]
Заголовок сообщения:  Re: Колебательные реакции (Белоусова - Жаботинского и др.)

Иод с ацетоном - будете плакать.

Автор:  Volodymyr [ 08 дек 2019 21:05 ]
Заголовок сообщения:  Re: Колебательные реакции (Белоусова - Жаботинского и др.)

А есть возможность заснять (хотя бы фото)?
На работе в лаборатории я могу снимать только на мобилку - видео получается плохое, а дома - нет условий. Поэтому пока что отложил съемку опытов - снимаю будни гальванического производства.

Автор:  ЕвгенийZ [ 09 дек 2019 18:53 ]
Заголовок сообщения:  Re: Колебательные реакции (Белоусова - Жаботинского и др.)

я могу снять на мобильный только что ты хотел бы увидеть?

Автор:  Volodymyr [ 09 дек 2019 20:45 ]
Заголовок сообщения:  Re: Колебательные реакции (Белоусова - Жаботинского и др.)

Видео нужны не для меня - для журнала. Интересен был бы любой из вариантов колебательных реакций в растворе (в пламени - видео уже было).

Автор:  ЕвгенийZ [ 10 дек 2019 15:36 ]
Заголовок сообщения:  Re: Колебательные реакции (Белоусова - Жаботинского и др.)

хорошо я отсниму и смонтирую кину на файлообменник

Автор:  ЕвгенийZ [ 11 дек 2019 19:06 ]
Заголовок сообщения:  Re: Колебательные реакции (Белоусова - Жаботинского и др.)

Сегодня провел реакцию Бриггса-Раушера по новому рецепту с ацетоном, как и ожидал ничего не получилось. Хотя делал строго по рецепту только в пропорциональном уменьшенном варианте. Всё почернело, так и осталось, колебаний не было.хотя я ждал минут 5. Если у кого получился эксперимент с ацетоном отпишитесь.
Что касается реакции Белоусова- Жабаотинского то с ней всё более нормально.Как и обещал видео Вовчик я для тебя записал.
На все эксперименты я потратил 300г лимонной кислоты пищевой купленной в магазине.
Начну я пожалуй с интересной реакции, которой на ютубе нет, поэтому смело можно писать "впервые на ютубе".
Рецепт :
300мл дистиллированной воды
25г лимонной кислоты
2г бромата калия
20 мл серной конц. кислоты (пожалуй серной кислоты нужно брать не более 15 мл потому, что в конце сильно начинает вонять бромом удушливый запах)
Перманганат калия 0,1н раствор (просто у меня был такой раствор наверное можно взять просто фиолетово-черный раствор перманганата калия).
Ферроин для контраста, на глаз смешал о-фенантролин серную кислоту и соль Мора получив темно красный комплекс железа (2).
В высокий термостойкий стакан объемом 400-500 мл налить 300 мл воды, всыпать 25г лимонной кислоты и 2г бромата калия. Поставить на плитку нагреть до 40 градусов Цельсия всё должно раствориться. Затем влить очень медленно тонкой струйкой!!!! 15мл серной кислоты (я брал 20мл, что как мне кажется много). Если кислоту вливать быстро она буквально вскипает и разлетается во все стороны на стены на пол на стол, а самое главное на исполнителя, поэтому эту операцию делайте очень внимательно в очках и перчатках. Делайте всё в такой строгой последовательности лимонная кислота-бромат калия-серная кислота. Стакан установите на магнитную мешалку включите перемешивание, температура в стакане будет 60-80 градусов, я считаю более 70 -это уже много, но что было то было поэтому описываю всё как есть. Затем вливаем 5мл 0,1н перманганата калия, Нужна ли такая концентрация перманганата??? Я брал то, что было под рукой.
Спустя около 30 с раствор обесцвечивается. Спустя 1-2 минуты вы увидите, едва заметные колебания желто-коричневый - бесцветный и т.д. Для того, что бы увидеть колебания более красочно и четко стоит добавить окислительно-восстановительный индикатор, ферроин. Я добавил около 5 мл. И из-за того, что раствор горячий происходит быстрая колебательная реакция смены цветов. На 3 минуте появляется интенсивный резкий запах брома, который раздражает слизистую носа, неприятно, это из-за высокой температуры, тут нужно наверное вести реакцию при не выше 55 градусах Цельсия. Из-за высокой температуры жидкость начинает мутнеть, цвета становятся не чистыми, но колебания не затухают. Я накрыл стакан фарфоровой чашкой что б не так воняло. Затем выключил нагрев и перемешивание, и знаете очень красиво стало наблюдать смену цветов, так интересно.
В итоге вышесказанного я сам придумал такую рецептуру возможно вы её усовершенствуете и добьетесь лучших результатов. Можно ли заметить ферроин другим ОВР индикатором, дифениламином например, я не знаю не пробовал. При повышении концентрации лимонной кислоты раствор будет сильно мутнеть становиться некрасивым. При сильном нагревании и повышении содержания серной кислоты появляется сильный запах брома. Тут в рецепте отсутствует бромид калия в отличие от "западных" рецептур.

Второй рецепт я проводил с сульфатом церия 4. Но пока о нем ничего писать не стану. может в будущем.

Реакция с яблочной кислотой более красивая как и с малоновой из-за того, что растворы не так быстро становятся мутными цвета чистые. Считаю наиболее предпочтительным опыт с яблочной, как более доступной, но за неимением берите лимонную.

колебательная реакция

Автор:  Volodymyr [ 11 дек 2019 21:07 ]
Заголовок сообщения:  Re: Колебательные реакции (Белоусова - Жаботинского и др.)

Спасибо. Достаточно наглядно получилось.

Автор:  Upsidesium [ 11 дек 2019 22:15 ]
Заголовок сообщения:  Re: Колебательные реакции (Белоусова - Жаботинского и др.)

ЕвгенийZ писал(а):
Всё почернело, так и осталось, колебаний не было.хотя я ждал минут 5.

Реакция с ацетоном идет в 130 раз медленнее чем с малоновой кислотой. Естественно, что за 5 минут система не совершит даже одного колебания.

Автор:  Ramon [ 12 дек 2019 06:29 ]
Заголовок сообщения:  Re: Колебательные реакции (Белоусова - Жаботинского и др.)

Upsidesium писал(а):
Реакция с ацетоном идет в 130 раз медленнее чем с малоновой кислотой. Естественно, что за 5 минут система не совершит даже одного колебания.

Если прикинуть, то чернота (синева) должна смениться желтизной через 40 мин. Обратно в течении не более 5-10 мин.

Автор:  ЕвгенийZ [ 12 дек 2019 18:09 ]
Заголовок сообщения:  Re: Колебательные реакции (Белоусова - Жаботинского и др.)

Тогда не имеет практического смысла в качестве демонстрационного опыта, аудитория не будет ждать часами смены цветов.

Автор:  Юрий Денисов [ 12 дек 2019 18:22 ]
Заголовок сообщения:  Re: Колебательные реакции (Белоусова - Жаботинского и др.)

ЕвгенийZ писал(а):
Тогда не имеет практического смысла в качестве демонстрационного опыта, аудитория не будет ждать часами смены цветов.

Можно снять видео и ускорить его.

Страница 5 из 5 Часовой пояс: UTC
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/