Pracovný postup
- Zmiešajte 6 ml roztoku A s 0.5 ml roztoku B a 1 ml roztoku C. Potom je potrebné počkať, až sa roztok odfarbí, inak vznikne zrazenina brómovaného fenantrolínu, pretože sa v roztoku krátko po zliatí vylučuje bróm. Nakoniec sa pridá 1 ml roztoku D.
- Celý roztok sa dôkladne premieša a pomaly preleje do Petriho misky. Po krátkom čase môžete pozorovať vznik centier, okolo ktorých sa vytvárajú sústredné kružnice – chemické vlny. Jednoduchým premiešaním obsahu petriho misky je možné reakciu obnoviť, pričom centrá kružníc vzniknú na iných miestach.
Princíp
Pri tomto pokuse vznikajú v červenom roztoku okolo náhodných centier sústredné kružnice modrej farby. Reakcia, ktorá tu prebieha, je špeciálnou variáciou Žabotinského-Belousovovej reakcie, keď sa ako katalyzátor využívajú mangánaté soli. Ide o katalyzovanú oxidáciu kyseliny malónovej bromičnanovými iónmi v prostredí kyseliny sírovej:
3 CH2(COOH)2 + 4 BrO3– → 4 Br– + 9 CO2 + 6 H2O
Po uplynutí indukčnej periódy reakcie sa v sústave vytvoria centrá, okolo ktorých sa začnú vytvárať chemické vlny pozostávajúce zo sledu modrých a fialových prstencov, ktoré zodpovedajú oxidačným a redukčným zónam. Pri danom procese sa tiež uplatňuje difúzia – samovoľný prechod častíc z miest s vyššou koncentráciu na miesta s nižšou koncentráciou. Centrum vlny je možné vyvolať aj elektrickým impulzom na striebornej anóde.
Pomôcky
odmerné banky, pipety, balóniky, kadičky, Petriho misky
Čas
30 min. príprava roztokov + 30 min. pokus
Náročnosť
Roztok A (kyselina sírová, bromičnan sodný)
Na prípravu roztoku s objemom 70 ml použite tieto látky:
- kyselina sírova – 2 ml 96\% roztoku rozpustené v 67 ml vody
- bromičnan sodný – 5 g.
Roztok B (bromid sorný)
Na prípravu roztoku s objemom 10 ml použite tieto látky:
- bromid sodný – 1g rozpustený v 7ml vody, následne doplnený vodou na objem 10ml.
Roztok C (kyselina malónová)
Na prípravu roztoku s objemom 10 ml použite tieto látky:
- kyselina malónová – 1 g rozpustený v 7 ml vody, následne doplnený vodou na objem 10 ml.
Roztok D (heptahydrát síranu železnatého, fenantrolín)
Na prípravu roztoku s objemom 50 ml použite tieto látky:
- 0,343 g síran železnatý, heptahydrát, rozpustený v malom objeme vody
- 0,743 g fenantrolín
roztok potom doplňte destilovanou vodou na objem 50 ml.
Riziká