Как сделать йодные часы?

Для того чтобы наглядно продемонстрировать протекание химической реакции с течением времени, необходимо провести эффективный опыт, который называется йодные часы. В ходе проводимого исследования жидкость изменяет свой первоначальный цвет абсолютно на другой.

Изначально экспериментальная жидкость полностью прозрачна, а вот в конце исследования она приобретает темно-синий цвет. Если подготовить все, что необходимо, тогда можно подобное исследование провести в домашних условиях. Но стоит помнить о том, что необходимо соблюдать определенные правила проведения эксперимента.

Необходимые компоненты

Для того чтобы провести эксперимент, необходимо посетить ближайшую аптеку. В ней нужно приобрести один грамм витамина С. Также можно взять две таблетки витамина, которая по отдельности имеет вес пятьсот миллиграмм. К тому же стоит приобрести трехпроцентную перекись водорода и двухпроцентный раствор йода. Также необходимо найти концентрированную серную кислоту в количестве 1,1 миллилитр, 0,08 грамм крахмала, 0,85 грамм сульфата марганца и дистиллированную воду.

Оборудование и емкости

Необходимо также подготовить оборудование для эксперимента. Нужны три стакана, объем которых должен быть пол литра. Емкости должны быть изготовлены из плотного материала. Желательно, чтобы это было стекло. Но если найти стеклянную тару не получится, тогда подойдет емкость из плотного пластика. Также стоит приобрести мерные ложки

Меры предосторожности

Стоит отметить, что забывать о технике безопасности нельзя. С ней необходимо ознакомиться до того, как начнется эксперимент. В первую очередь нужно учитывать тот факт, что концентрированные кислоты и перекись водорода могут вызвать ожог покровов во время испарения. Именно поэтому проводить эксперимент стоит строго в перчатках, а также в защитной маске (респираторе). На глаза необходимо надеть защитные очки, которые будут защищать слизистую. Рабочую поверхность необходимо застелить плотной клеенкой.

Также важно уточнить тот факт, что детям категорически запрещено проводить химические эксперименты без взрослых. Для того чтобы обезопасить любопытного ребенка, необходимо надеть на него полностью закрытую одежду. Ведь дети могут пролить на себя кислоту.

Реакция Бриггса-Раушера: что это?

Секрет эксперимента заключается в автоколебательной химической реакции. Ее также называют реакцией Бриггса-Раушера. То есть перекись водорода во взаимодействии с кислотой, а также крахмалом выдает реакцию, которая способна менять цвет жидкости в следующих поэтапных переходах: бесцветный — золотой — синий раствор.

Во время взаимодействия ингредиентов раствор начнет менять свой окрас. То есть изначально он станет бесцветным, после чего перейдет в золотой цвет. Завершающим этапом считается тот момент, когда раствор станет синим. Данные химические реакции являются колебательными.

В течение первой реакции начинает вырабатываться молекулярный тип йода. Благодаря ему жидкость получает янтарный оттенок. В дальнейшем йод начинает переходить в трииодид-ион. Именно это вещество при взаимодействии с крахмалом превращает жидкость в темно-синий цвет.

Важно отметить, что также в это время происходит реакция молекулярного йода и малоновой кислоты. Результатом такой реакции является образование йодмалоновой кислоты. Из-за этого вещества концентрация йода начинает активно снижаться, поэтому жидкость вновь становится прозрачной.

Перекись водорода начинает свое активное действие, а йодмалоновая кислота активно распадается на углекислый газ, воду и йодид-ион. После чего происходит образование нового молекулярного йода, который вновь окрашивает жидкость в янтарный оттенок.

То есть раствор через определенный период начинает менять свой цвет. Такие циклы повторяются большое количество раз. Но с каждым разом химическая реакция становится все медленнее. То есть на каждый новый цикл требуется больше временных затрат.

В конечном итоге малоновая кислота заканчивается в растворе. Восстановить йод становится невозможно, поэтому жидкость становится синей, а все реакции заканчиваются.

Ход эксперимента

Для того чтобы провести эксперимент, необходимо приготовить три раствора.

Первый раствор

В одной из емкостей необходимо измельчить таблетку витамина С. Измельченный порошок не должен иметь никаких комков. Для того чтобы получить однородный порошок, можно поместить таблетку в пакет и надавить на нее каким-либо тяжелым предметом. Порошок необходимо размешать с 60 миллилитрами дистилированной воды.

Второй раствор

Берем мерную ложку и набираем 5 миллилитров раствора, который был приготовлен, а потом перемещаем его в чистую емкость. В эту емкость необходимо добавить такое же количество раствора йода, а также 60 миллилитров воды. Можно увидеть реакцию, которая заключается в том, что раствор станет полностью прозрачным.

Третий раствор

Берем 15 миллилитров перекиси водорода, а к ней начинаем добавлять с помощью мерной ложки 2,5 миллилитра жидкого крахмала. Полученную субстанцию заливаем 60 миллилитрами воды.

Заключительным этапом считается соединение раствора номер два и третьего раствора. Полученную жидкость необходимо осторожно перемешать, а далее разделить на две части и перелить по разным емкостям. Буквально через несколько минут раствор окрасится в достаточно насыщенный синий цвет.

Какие нюансы нужно учитывать?

В первую очередь важно отметить, что детям запрещено самостоятельно экспериментировать с реактивами.

Всю посуду, которая была использована во время исследования, необходимо утилизировать. Категорически запрещено ее повторно использовать.

Также можно заменить жидкий крахмал на сухой, но в таком случае реакция будет протекать немного дольше.