|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
EVDE EĞLENCE DENEYİMLERİ
Dikkat, hız! Kimyasal deneyler
Evde eğlenceli deneyimler / Çocuklar için kimya deneyleri Kimya biliminde çeşitli reaksiyonların hızlarını ve mekanizmalarını inceleyen özel bir alan vardır - kimyasal kinetik. Kimyasal teori birçok şeyi açıklayabilse de herhangi bir reaksiyonun hızını teorik olarak tahmin etmek henüz mümkün değildir. Laboratuvarda deneysel olarak inceleniyor ve ardından bu hızı değiştirmenin yolları geliştiriliyor. Çok yavaş ilerleyen sanayi için önemli olan birçok reaksiyon var, onları hızlandırabilmemiz gerekiyor. Diğer reaksiyonların aksine zararlı oldukları için engellenmeleri gerekir. Kısacası kimyasal kinetik deneysel bir bilimdir. Birkaç basit deney yaparak yasalarının geçerliliğini doğrulayabilirsiniz. Öncelikle, aynı reaksiyonun hızının gerçekten de önemli ölçüde değişebileceğinden emin olalım. (Ancak bu kimyasala değil yaşam deneyimine dayanarak varsayılabilir; örneğin soğuktaki yiyecekler sıcakta olduğundan daha yavaş bozulur, çünkü farklı sıcaklıklarda aynı biyokimyasal reaksiyonlar farklı hızlarda meydana gelir.) Kontrol etmek için deneyi bölümden tekrarlayın "kimyasal saat", ancak bu sefer maddelerin konsantrasyonlarını değil (bu size zaten tanıdık geliyor), ancak sıcaklığı değiştirin. Her iki başlangıç çözeltisi - sodyum sülfat ve sülfürik asitli potasyum iyodat - buzlu suya dökülürse, o zaman zaman geçecektir ılık su kullanıldığında mavi bir renk görünene kadar.Çok sıcak suda, nişastalı renkli iyot bileşiği kararsız olduğundan rengin hiç görünmediğini unutmayın. Deneyimlerinize dayanarak şunu öğrendiniz: Konsantrasyon ve sıcaklık ne kadar yüksek olursa reaksiyon o kadar hızlı gerçekleşir. Ancak ilk bakışta bazı tepkiler kuralın istisnası gibi görünüyor. İşte bir örnek. Asetik asidi bir test tüpüne 1-2 cm yüksekliğe kadar dökün ve içine birkaç parça çinko atın. Çinko öncelikle yirmi saniye boyunca hidroklorik asit çözeltisine batırılıp suyla durulanarak temizlenmelidir. Asetik asit zayıftır ve çinko içinde çok yavaş çözünür - hidrojen kabarcıkları zar zor açığa çıkar. Reaksiyon nasıl hızlandırılır? Çözeltiyi ısıtın. Sağ. Aksi mümkün değil mi? Hadi şunu yapalım: Test tüpüne azar azar temiz su ekleyeceğiz ve her seferinde iyice karıştıracağız. Baloncukları dikkatlice izleyin. Şaşırtıcı bir şey: Asit zaten iki, üç kez seyreltildi ve reaksiyon yavaşlamak yerine giderek daha hızlı ilerliyor! Bu deneyi daire sınıfında yaparsanız, çinkoyu küçük bir parça magnezyum talaşı ile değiştirin ve ona hiçbir şey uygulamayın. Magnezyum seyreltik asetik asitle çinkodan daha kuvvetli reaksiyona girer. Kuralın bu “istisnası”, eğer iyi çalışılırsa netleşir. Asetik asit ile ilgili deneyimimiz aşağıda anlatılmaktadır. Çinko veya magnezyumun bir asitle reaksiyona girme hızı, çözeltideki hidrojen iyonlarının konsantrasyonuna bağlıdır. Bu iyonlar herhangi bir asit suda çözündüğünde oluşur. Ancak su kıt olduğunda, zayıf asetik asit neredeyse tamamen çözünmemiş moleküller halinde çözeltide bulunur. Su ile seyreltildikçe daha fazla asetik asit molekülü iyonlara ayrışır ve reaksiyon daha hızlı ilerler. Ancak çok fazla su eklerseniz, reaksiyon başka bir nedenden dolayı tekrar yavaşlayacaktır: güçlü seyreltme nedeniyle hidrojen iyonlarının konsantrasyonu tekrar azalacaktır. % 15 asetik asit en hızlı şekilde çinko ile reaksiyona girer. Elbette bu deneyi sadece olağandışı kimyasal dönüşümlerin ne kadar olabileceğini göstermek için analiz etmedik. Şuna dikkatinizi çekmek istedik: Reaksiyonun hızını kontrol etmek için reaksiyonun nasıl ilerlediğini bilmeniz gerekir. Her reaksiyon madde moleküllerinin birbiriyle çarpışmasıyla başlar. Bakalım reaksiyon nasıl başlayacak?
Birkaç on santimetre uzunluğunda, çok geniş olmayan bir cam tüp alın ve bunun için iki tapa seçin, tüpün iç kısmından, her iki tapaya da küçük bir cam çubuk sokun ve etraflarına bir parça pamuk yünü sarın. Bir parçayı birkaç damla konsantre hidroklorik asitle, diğer parçayı konsantre amonyak çözeltisiyle nemlendirin. Pamuklu tapaları aynı anda her iki ucundan tüpün içine yerleştirin. Birkaç dakika sonra - tüpün uzunluğuna bağlı olarak - içinde hidroklorik asitli pamuk yününe daha yakın beyaz bir amonyum klorür NH halkası görünecektir.4Cl. Tipik olarak kimyasal reaksiyonlarda karışım, süreci hızlandırmak için karıştırılır. Bunu kasıtlı olarak yapmadık ve moleküllerin buluşmasına yardım etmeye bile çalışmadık - onlar kendi başlarına hareket ettiler. Moleküllerin belirli bir ortamda bu şekilde bağımsız hareketine difüzyon denir. Her iki maddenin molekülleri pamuk yününden buharlaşırken, hava molekülleri ve birbirleriyle saniyede milyarlarca çarpışma yaşadılar. Moleküllerin hızı çok yüksek olmasına rağmen, 0 °C'de ve normal basınçta saniyede yüzlerce metreye ulaşır. Serbest yol, yani bir molekülün bir çarpışmadan diğerine gitmeyi başardığı mesafe yalnızca 0,0001 civarındadır. bu maddeler için mm . Amonyak ve hidrojen klorürün (hidroklorik asitten) tüpte bu kadar yavaş hareket etmesinin nedeni budur. Kokulu bir madde, durgun havanın olduğu bir odada aynı yavaşlıkta yayılır. Peki neden beyaz halka tüpün ortasında görünmüyordu? Amonyak molekülleri daha küçük olduğundan havada daha hızlı hareket ederler. Hava tüpten dışarı pompalanırsa, amonyak ve hidrojen klorür molekülleri saniyeden kısa bir sürede buluşacak - moleküllerin serbest yolu önemli ölçüde artacaktır. Yerçekimi ve sıcaklığın difüzyonu nasıl etkilediğini öğrenmek için kendi başınıza biraz araştırma yapmanızı öneririz. Bunu yapmak için tüpü dikey ve eğik olarak yerleştirin ve ayrıca tek tek parçalarını (amonyum klorürün yerleştiği yer dahil) ısıtın. Kendi sonuçlarınızı çıkarmaya çalışın. Gazlardan sıvılara geçelim. Bunlarda difüzyon daha da yavaştır. Bunu deneysel olarak kontrol edelim. Pürüzsüz ve temiz bir cam plaka üzerine yan yana üç sıvıdan birkaç damla damlatın: ortada su, yanlarında soda ve hidroklorik asit çözeltileri. Deney başlamadan önce sıvılar temas etmemelidir. Daha sonra çok dikkatli bir şekilde karıştırmaktan kaçınarak çözeltileri bir çubukla birleştirin. Karbondioksitin salınması gerekiyor ama bu hemen olmayacak. Ve gaz salınmaya başladığında, kabarcıkları asit ve sodanın yayılma alanlarını ayıran sınır boyunca yer alacaktır. Soda ve asit yerine, karıştırıldığında renklenen veya çökelti veren suda çözünen herhangi iki maddeyi alabilirsiniz. Bununla birlikte, bu tür deneylerde resmi bozan sıvı akışlarından kaçınmak zordur, bu nedenle deneyleri koyulaştırılmış çözeltilerde yapmak daha iyidir. Ve onları jelatinle koyulaştırabilirsiniz. Sıcak suya koyarak %4 jelatin solüsyonu hazırlayın (kaynatmayın!). Sıcak çözeltiyi bir test tüpüne dökün ve soğuduğunda, hızlı bir şekilde, tek bir hareketle, cımbızla test tüpünün ortasına bir potasyum permanganat, bakır sülfat veya diğer parlak renkli ve suda çözünür madde kristalini yerleştirin. Dikkatli ama hızlı bir hareketle cımbızı hemen çıkarın. Birkaç saat içinde çok güzel bir yayılma modeli gözlemlenebilir. Çözünen madde her yöne aynı hızla yayılarak renkli bir küre oluşturur. Yoğunlaştırılmış bir çözeltiyle başka bir deney yapabilirsiniz. Sıcak jelatin solüsyonunu iki test tüpüne dökün ve birine biraz alkali solüsyon, diğerine fenolftalein ekleyin. Test tüplerinin içeriği katılaştığında, cımbız kullanarak ilk test tüpünün ortasına bir parça fenolftalein tableti ve ikinci test tüpünün ortasına bir parça soda külü hızla yerleştirin. Her iki durumda da koyu kırmızı bir renk görünecektir. Ancak dikkat: İkinci test tüpünde renk çok daha hızlı yayılır. Alkalinin ayrışmasıyla üretilen hidroksit iyonları, karmaşık organik molekül fenolftaleinden çok daha küçük ve daha hafiftir ve bu nedenle çözelti içinde daha hızlı hareket ederler. Şimdi katı gıdalara geçelim. Aralarındaki (veya bir katı ile sıvı veya gaz arasındaki) reaksiyonlarda, moleküller yalnızca yüzeyde çarpışabilir. Arayüz yüzeyi ne kadar büyük olursa reaksiyon o kadar hızlı gerçekleşir. Bundan emin olalım. Demir havada yanmaz. Ancak bu yalnızca demir nesneler için geçerlidir. Örneğin çivilerin havayla temas yüzeyi küçüktür ve oksidasyon reaksiyonu çok yavaştır. Demir talaşları oksijenle çok daha hızlı reaksiyona girer: Soğukta daha erken paslanırlar ve alevde alev alabilirler. En küçük taneler hiç ısınmadan tutuşabilir. Bu tür demire piroforik denir. En küçük dosyayla bile planlamak imkansızdır, bu nedenle kimyasal olarak, örneğin oksalik asit - demir oksalat tuzunun ayrıştırılmasıyla elde edilir. Demir sülfat gibi herhangi bir demir tuzunun sulu çözeltilerini ve oksalik asit veya bunun çözünür tuzunu karıştırın. Sarı demir oksalat çökeltisini süzün ve test tüpünü hacminin beşte birini geçmeyecek şekilde doldurun. Test tüpünü delik aşağıda ve sizden uzakta olacak şekilde yatay veya hafif eğimli tutarak, maddeyi brülörün alevinde ısıtın. Serbest kalan su damlalarını bir dizi filtre kağıdı veya pamuk yünü ile giderin. Oksalat ayrışıp siyah bir toza dönüştüğünde, test tüpünün kapağını kapatın ve soğutun. Test tüpünün içeriğini azar azar ve çok dikkatli bir şekilde metal veya asbest levha üzerine dökün: toz parlak kıvılcımlarla parlayacaktır. Deneyim özellikle karanlık bir odada etkilidir. Önemli uyarı: Piroforik demir, yangına neden olabileceği için depolanmamalıdır! Deneyin sonunda, tozu havada tutuşturduğunuzdan veya yanmamış parçacık kalmayacak şekilde asitle işlemden geçirdiğinizden emin olun - kendiliğinden tutuşabilirler. Daha sonra katı bir maddenin yüzey boyutunun onun bir sıvıyla reaksiyon hızını nasıl etkilediğini inceleyeceğiz. İki özdeş tebeşir parçasını alın ve birini toz haline getirin. Her iki numuneyi de test tüplerine yerleştirin ve eşit hacimde hidroklorik asitle doldurun. İnce ezilmiş tebeşir, beklediğiniz gibi çok daha hızlı çözülecektir. Sülfürik asit içeren bir test tüpüne başka bir tebeşir parçası yerleştirin. Başlamış olan enerjik tepki kısa sürede azalır ve sonra tamamen durur. Neyden? Sonuçta sülfürik asit, hidroklorik asitten daha zayıf değildir... Tebeşir hidroklorik asitle reaksiyona girdiğinde kalsiyum klorür CaCl oluşur2 suda kolaylıkla çözünür ve yeni asit bölümlerinin tebeşir yüzeyine akışını engellemez. Sülfürik asit ile reaksiyona girdiğinde kalsiyum sülfat CaSO elde edilir4ancak suda çok az çözünür, tebeşirin yüzeyinde kalır ve onu kaplar. Reaksiyonun daha da ilerlemesi için tebeşirin yüzeyinin zaman zaman temizlenmesi veya önceden toz haline getirilmesi gerekir. Bu tür proses detaylarının bilinmesi kimya teknolojisi için çok önemlidir. Ve bir deneyim daha. Renkli reaksiyon ürünleri veren iki katı maddeyi bir havanda karıştırın: kurşun nitrat ve potasyum iyodür, demir sülfat ve kırmızı kan tuzu vb. - ve karışımı bir havaneli ile öğütün. Yavaş yavaş, öğüttükçe, maddeler arasındaki etkileşimin yüzeyi arttıkça karışım renklenmeye başlayacaktır. Karışımın üzerine biraz su dökerseniz hemen yoğun bir renk görünecektir - sonuçta moleküller çözelti içinde çok daha kolay hareket eder. Kinetik deneylerinin sonunda da niceliksel bir deney gerçekleştireceğiz; İhtiyacınız olan tek alet bir kronometre veya saniye ibreli bir saattir. 0,5 litre %3 sülfürik asit çözeltisi (asit suya dökün!) ve aynı miktarda %12 sodyum tiyosülfat çözeltisi hazırlayın. Tiyosülfatı çözmeden önce suya birkaç damla amonyak ekleyin. 100 ml kapasiteli iki silindirik şişeyi (bardak, shot bardağı) seviye 50'de işaretleyin; 25; 12,5 ve 37,5 ml, yüksekliği art arda ikiye böler. Şişeleri etiketleyin ve hazırlanan solüsyonları üst işaretlere (50 ml) kadar dökün. 200 veya 250 ml kapasiteli sıradan bir ince bardağı koyu renkli kağıda yerleştirin ve içine tiyosülfat çözeltisini ve ardından asidi dökün. Zamanı hemen not edin ve karışımı bir ila iki saniye karıştırın. Camın kırılmasını önlemek için tahta bir çubuk kullanmak daha iyidir. Çözelti bulanıklaşmaya başlar başlamaz reaksiyonun başlamasından bu yana geçen süreyi kaydedin. Deneyi birlikte yapmak uygundur: biri saati izler, diğeri çözeltileri ve bulanıklık sinyallerini boşaltır. Bardağı yıkayın ve deneyi üç kez daha yapın; Tiyosülfat çözeltisini camın üçüncü (37,5), ikinci (25) ve birinci (12,5 ml) işaretlerine kadar dökün ve her seferinde üst işarete kadar su ekleyin. Asit miktarı tüm deneylerde sabit kalır ve reaksiyona giren karışımın toplam hacmi her zaman 100 ml'dir. Şimdi reaksiyon hızının tiyosülfat konsantrasyonuna nasıl bağlı olduğunu gösteren bir grafik çizin. Konsantrasyonu isteğe bağlı birimlerle ifade etmek uygundur: 1, 2, 3 ve 4. Bunları x eksenine yerleştirin. Peki reaksiyon hızı nasıl hesaplanır? Bulanma anını gözle belirli bir dereceye kadar subjektif olarak belirlediğimiz için de olsa, bu doğru bir şekilde yapılamaz. Ayrıca bulanıklık, yalnızca reaksiyon sırasında açığa çıkan en küçük kükürt parçacıklarının fark edilebilecek büyüklüğe ulaştığını gösterir. Ve yine de, daha iyi bir şey olmadığından, bulanıklığın başlangıcını reaksiyonun sonu olarak kabul edeceğiz (bu arada, bu gerçeklerden çok da uzak değil). Bir varsayım daha yapalım: Bir reaksiyonun hızı, süresiyle ters orantılıdır. Reaksiyon 10 saniye sürdüyse hızın 0,1 olduğunu varsayacağız. Hızları y ekseni üzerinde çizin. Dört deney dört nokta verdi; beşincisi koordinatların kökeniydi. Beş noktanın tümü yaklaşık olarak aynı düz çizgide bulunacaktır. Denklemi şu şekilde yazılır: v == k [Hayır2S2O3] nerede v- reaksiyon hızıdır, köşeli parantezler kimyasal kinetikte kabul edilen konsantrasyon tanımıdır ve k - grafikten kolayca bulunabilen hız sabiti. Ancak reaksiyon hızı aynı zamanda sülfürik asit konsantrasyonuna da bağlı olmalıdır. Tiyosülfat miktarını sabit tutarak ve sülfürik asidi seyrelterek reaksiyon hızının nasıl değiştiğini kontrol edin. İşin garibi, değişmiyor! Bu tür durumlar nadir değildir. Deneyimlerimize göre karmaşık bir reaksiyon meydana gelir ve bunun ürünü olan kükürt, tiyosülfat ve asit moleküllerinin doğrudan çarpışması sırasında hemen açığa çıkmaz. Genel olarak ürünlerin hemen elde edildiği reaksiyonların sayısı çok fazla değildir. Karmaşık sıralı reaksiyonlarda bazı aşamalar diğerlerinden daha yavaş ilerler. Bizim durumumuzda kükürtün oluştuğu ikincisidir. Aslında ölçtüğümüz tam olarak onun hızıydı. Yazar: Olgin Ö.M.
▪ Potasyum permanganat suyu arındırır ▪ Bitkiler suyu köklerinden yapraklara pompalar
Bahçelerdeki çiçekleri inceltmek için makine
02.05.2024 Gelişmiş Kızılötesi Mikroskop
02.05.2024 Böcekler için hava tuzağı
01.05.2024
▪ Yönlendirici Netgear R6250, 802.11ac (5G Wi-Fi) ▪ MSI B650M Proje Sıfır Anakart ▪ Yarı kompakt crossover Hyundai Exter
▪ sitenin bölümü Mikrofonlar, radyo mikrofonları. Makale seçimi ▪ Makale İşçi koruması için standart talimatlar. İş türleri. dizin ▪ Makale Köpekten kaçmak neden önerilmez? ayrıntılı cevap ▪ makale Cam kesici-pusula. ev atölyesi ▪ makale Güneş yoğunlaştırıcılar. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi ▪ makale Boş ellerde mendil görünümü. Odak Sırrı
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Fizikte ilginç deneyler öneriyoruz:
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri