Inledning
Kan du blanda fem lösningar så att färgen på blandningen ändrar färg från färglös till gul, till blåsvart och tillbaka till färglös igen? Om du tillsätter lösningarna nedan i rätt ordning så kommer det att bli dessa färgförändringar. Det är olika kemiska reaktionen som orsakar förändringarna
Material
Fem lösningar av klorin (natriumhypoklorit NaClO), natriumtiosulfat (Na2S2O3), kaliumjodid (KI), stärkelselösning och vatten i droppflaskor. 24-brunnars mikrotiterplatta.
Underlag för riskbedömning
Hypokloriten är frätande. Om du får något i ögonen skölj rikligt med vatten. Tvätta händerna efter arbetet. Använd skyddsglasögon och personlig skyddsutrustning. En fullständig riskbedömning ges av undervisande läraren.
Utförande
Du ska genom ett systematiskt arbetssätt experimentera fram i vilken ordning fem olika lösningar ska tillsättas för att ge maximal färgförändring.
1. Kombinera några droppar av lösningarna på ett systematiskt sätt.
Börja med lösning A och blanda med de övriga o.s.v. Anteckna vad som händer.
2. När du har hittat två lösningar som bildar en gul lösning, fyller du upp ett antal med
den kombinationen. Börja att tillsätt den tredje lösningen tills du har hittat en
kombination som bildar en mörkblå eller svart färg.
3. Tillverka nu ett antal brunnar med den blå kombinationen och tillsätt en fjärde
lösning. Fortsätt tills du har löst uppgiften.
4. Skriv upp den rätta kombinationen. Diska upp efter dig!
Förklaring: När du får en färgförändring betyder det att kemikalier i lösningen har reagerat och bildat nya föreningar.
Till läraren
Underlg för riskbedömning:
Klorin (hypoklorit, NaClO), EUH206 Varning! Får ej användas tillsammans med andra produkter. Kan avge farliga gaser (klor). H315 Irriterar huden. H318 Orsakar allvarliga ögonskador. H400 Mycket giftigt för vattenlevande organismer. H411 Giftigt för vattenlevande organismer med långtidseffekter. H290 Kan vara korrosivt för metaller.
Natriumtiosulfat (Na2S2O3), Varning, Skadligt, H315 Irriterar huden. H319 Orsakar allvarlig ögonirritation.
Natriumhypoklorit (Klorin är 5%), lösning är ett prioriterat riskminskningsämne. Över 3%= 0,4 mol/dm3 är hypoklorit miljöfarligt med långtidseffekter eller gör mindre reaktivt med surt vätesulfit. Samla in allt avfall.
Kaliumjodid (KI), Fara. Hälsofara, H372 Orsakar organskador genom lång eller upprepad exponering.
Stärkelse ej märkespliktigt
Material --> Gör i ordning följande lösningar:
A = 0,1 mol/dm3 kaliumjodid (4,15 g KI till 450 cm3
B = 1 mol/dm3 natriumtiosulfat (62 g Na2S2O3. H2O till250 cm3, denna lösningen ska vara högst en dag gammal
C = 50% klorinlösning (hypoklorit NaCl)
D = ca 1% lösning av stärkelse. Kokas
E = Vatten
Den rätta kombinationen är A, C, D, B, (E). Det blir enklare om inte man tar med E och det blir svårare om man inte säger att eleverna ska starta med A-lösningen.
Djupare förklaring: När kemikalier löses upp i en vattenlösning bildas två joner. En jon är positiv och en är negativ. När nu två lösningar möts så kan en elektronövergång ske. Stärkelse är en indikator på jod.
Gul färg bildas (A + C)
Jodidjon + klorin → kloridjon + jod(gul)
2I- + ClO- + H2 O → I2 + Cl- + 2OH-
Gul till blå (AC + D)
Jod + stärkelse → blåsvart förening
Blåsvart till förglöst (ACD + B)
Jod + tiosulfat → jodidjon + sulfatjon
4I2 + S2O32- + 5H2O → 8I- + 2SO42- + 10H+
Från J. Chemical Education vol 81 jan 2004
Denna demonstration finns under följande rubriker på KRC:s hemsida:
- Gymnasiet/ Kemi 1/ Kemins karaktär och arbetssätt
- 7-9/ Kemins metoder och arbetssätt/ Systematsiak undersökningar
- 7-9/ Kemin i naturen/ Vatten och lösningar/ Laborationer
