Elefant tandkräm

variationen av elephant ’ s toothpaste experiment med färgämnen

beskrivning

cirka 50 ml koncentrerad (>12%) väteperoxid blandas först med flytande tvål eller diskmedel. Därefter tillsätts en katalysator, ofta omkring 10 ml kaliumjodidlösning eller katalas från bakersjäst, för att väteperoxiden ska sönderdelas mycket snabbt. Väteperoxid bryts ner i syre och vatten. Eftersom en liten mängd väteperoxid genererar en stor volym syre, trycker syret snabbt ut ur behållaren. Tvålvattnet fångar syret, skapar bubblor och förvandlas till skum. Cirka 5-10 droppar matfärgning kan också tillsättas före katalysatorn för att dramatisera effekten. Hur snabbt reaktionen inträffar beror på koncentrationen av väteperoxid som används.

kemisk förklaringredigera

detta experiment visar katalyserad sönderdelning av väteperoxid. Väteperoxid (H2O2) sönderdelas i vatten och syrgas, som är i form av skum, men normalt är reaktionen för långsam för att lätt kunna uppfattas eller mätas:

2 H 2 O 2 kcal 2 H 2 O + o 2 {\displaystyle {\ce {2h2o2 – > 2H2O + O2 ^}}}

{\displaystyle {\ce {2H2O2-2H2O + O2 ^}}}

under normala förhållanden sker denna reaktion mycket långsamt, därför tillsätts en katalysator för att påskynda reaktionen, vilket kommer att resultera i snabb bildning av skum. Jodidjonen från kaliumjodid fungerar som en katalysator och påskyndar reaktionen medan den förblir kemiskt oförändrad i reaktionsprocessen. Jodidjonen förändrar mekanismen genom vilken reaktionen sker:

H 2 O 2 + i − 2 + Io − 2 O 2 + Io − 2 + Io − 2 O + 2 + i − 2 H 2 O 2 2 kg 2 H 2 O 2 kg rh = -196 kJ/mol {\displaystyle {\begin{array}{llllll}{\ce {H2O2}}&+\ {\ce {i -}}&{\ce {- >H2o}}&+\ {\CE {Io -}}\\{\CE {H2O2}}&+\ {\ce {Io -}}&{\ce {- >H2o}}&+\ {\ce {O2 ^}}&+\ {\ce {i -}}\ \ \ hline {\ce {2H2O2}}&&{\ce {- > 2H2O}}&+ \ {\ce {O2 ^}}&&\Delta _{\mathrm {r} }h^{\circ } = -196 {\text{ kJ / mol}} \ end{array}}}

{\displaystyle {\begin{array}{llllll} {\ce {H2O2}} + \ {\ce {i -}} & {\ce {- H2O}}+\ {\ce {Io-}}\\{\ce {H2O2}}+\ {\ce {Io-}}&{\ce {-H2O}}+\ {\ce {O2 ^}}+\ {\ce {i-}}\\\hline {\ce {2H2O2}}&{\ce {-2H2O}}+\ {\ce {O2 ^}}\Delta _{\mathrm {r} }h^{\circ }=-196{\text{ kJ/mol}}\end{array}}}

reaktionen är exoterm; det producerade skummet är varmt. En glödande skena kan användas för att visa att den producerade gasen är syre.Graden av skumbildning mätt i volym per tidsenhet har en positiv korrelation med peroxidkoncentrationen (v/v%), vilket innebär att ju fler reaktanter (peroxidkoncentration) desto snabbare är skumbildningshastigheten.

material för experimentet

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.