Zeleno-modro-červené oscilace

1         Zeleno-modro-červené oscilace

Čas: 10 minut

1.1 Pomůcky a chemikálie

Bromičnan draselný KBrO₃, kyselina malonová CH₂(COOH)₂, dusičnan amonno-ceričitý Ce(NH₄)₂(NO₃)₆, bromid draselný KBr, kyselina sírová H₂SO₄, heptahydrát síranu železnatého FeSO₄.7H₂O, 1,10-fenantrolin, destilovaná voda, 3x Erlenmeyerova baňka (1 000 cm³), odměrná baňka (250 cm³), odměrný válec (250 cm³), odměrný válec (25 cm³), kádinka (1000 cm³), elektromagnetická míchačka.Prostý text

1.2 Princip

Jedná se o Bělousovovu – Žabotinského reakci. Je to složitý reakční systém se simultánními a následnými reakcemi. Mezi jednotlivými reakcemi systému jsou vztahy kinetické (různé reakční rychlosti) i rovnovážné (konkurenční rovnováhy). Ionty Ce⁴⁺ a Ce³⁺ působí jako oxidační a redukční činidla. Dochází k redukci bromičnanu a oxidaci bromidu na brom, který se aduje na kyselinu malonovou. Katalyzátorem je ferroin.

Fe²⁺ a Fe³⁺ s 1,10-fenantrolinem poskytují komplexy Fe²⁺ červený

Fe³⁺ modrý

soli Ce³⁺ bílé (bezbarvé)

soli Ce⁴⁺ žluté až do oranžova

1.3 Postup

Připravíme následující roztoky:

A. 9,5 g KBrO₃ ve 250 cm³ destilované vody

B. 8 g kys. malonové + 1,75 g KBr ve 250 cm³ H₂O

C. 2,65 g Ce(NH₄)₂(NO₃)₆ + 37,5 cm³ konc. H₂SO₄ doplnit do 250 cm³ H₂O

D. 0,5% roztok ferroinu

(0,23 g FeSO₄.7H₂O + 0,56 g 1,10-fenantrolin ve 100 cm³ H₂O)

Nejprve slijeme do kádinky roztoky A a B, mícháme, asi po 1 minutě přidáme k bezbarvému roztoku roztok C a 15 cm³ roztoku D. Zprvu zelené zbarvení přechází přes modrou, fialovou až do červené a zpět. Barevné změny se pravidelně opakují zhruba po dobu 20 minut.

1.4 Metodické poznámky

V postupu je uvedeno základní dávkování. Výhodnější je připravit si zásobní roztoky A – D ve větším objemu, např. 1 dm³ pro roztoky A – C a 100 cm³ roztok D. K demonstraci stačí 100 cm³ A + 100 cm³ B + 100 cm³ C + 6 cm³ D.