Se videoen og download tekniker noter fra Undervisning i Kemi hjemmeside: rsc.li/2IoVGZG
chemiluminescence af luminol er en fascinerende måde at vise, at energi ændringer i reaktioner behøver ikke altid at indebære frigivelse eller absorption af varme. Men selvom gløden er smuk og imponerende, kan den være kort, og eleverne spørger ofte, hvordan andre farver laves.,
Luminol ‘ s blå farve, kan ændres til mere af en yellowy grøn ved at skjule med fluorescein, men kommercielle knæklys inddrage generation af mellemprodukter, der ikke i sig selv afgiver synligt lys, men snarere overføre energi til farvestoffer eller ‘sensibiliserende stoffer’. Disse reaktioner egner sig også til diskussioner eller undersøgelser af kinetik.
glødepindreaktioner involverer dog ofte dyre farvestoffer og anvendelse af opløsningsmidler, der enten sandsynligvis ikke findes i en typisk skolebutik (diethylphthalat) eller er uegnede til brug i skolen (dichlormethan)., I denne kolonne vil jeg fokusere på en glødepindreaktion, der repræsenterer værdi, enkelhed og sikkerhed.1
glødepindreaktioner involverer dog ofte dyre farvestoffer og anvendelse af opløsningsmidler, der enten sandsynligvis ikke findes i en typisk skolebutik (diethylphthalat) eller er uegnede til brug i skolen (dichlormethan). I denne kolonne vil jeg fokusere på en glødepindreaktion, der repræsenterer værdi, enkelhed og sikkerhed.
Download technican noter (MS Word-eller pdf) til denne demonstration.,
Forberedelse af kemiluminiscerende sammensatte, bis(2,4,6-trichlorophenyl) oxalat (TCPO)
Der er en bred vifte af diphenylester forbindelser, der kan producere de ønskede resultater. TCPO vælges på grund af sin gunstige stabilitet, når den er syntetiseret, samt lysstyrken og varigheden af den producerede glød. Forbindelsen er uoverkommeligt dyr at købe, men kan simpelthen syntetiseres af en lærer eller tekniker forud for tiden – dette kunne også udføres af pålidelige sjette-formere under nøje overvågning i en videnskabsklub.,
syrechloridet reagerer langt hurtigere end Carbo .ylsyreækvivalenten, og fjernelsen af det udviklede hydrogenchlorid ved den basiske triethylamin hjælper med at drive reaktionen yderligere mod færdiggørelse med forventede udbytter omkring 65%.2
syrechloridet reagerer langt hurtigere end Carbo .ylsyreækvivalenten, og fjernelsen af det udviklede hydrogenchlorid med det basiske triethylamin hjælper med at drive reaktionen yderligere mod færdiggørelse med forventede udbytter omkring 65%.,
Syntese af TCPO, ved hjælp af 2,4,6-trichlorophenol og oxalyl chlorid
Kit
- 4,7 g 2,4,6-trichlorophenol (TCP) (lokalirriterende, sundhedsskadelig ved indtagelse, der er farlige for miljøet, er mistænkt kræftfremkaldende)
- 40 cm3 acetone (brandfarlig, lokalirriterende)
- 3,5 cm3 triethylamin (brandfarlig, sundhedsskadelig ved indtagelse giftig ved hudkontakt)
- 1.,5 cm3 oxalyl chlorid (ætsende, lokalirriterende åndedrætsorganerne, kontakt med vand udvikles brandfarlige gasser)
- 100 cm3 rundbundet kolbe
- Tørring tube
- Stort bægerglas og ca 200 g is i et is-bad
- Suge filtreringsapparatet
- magnetomrører og tilhænger
Forberedelse
Arbejde i stinkskab. Bær handsker og stænktætte beskyttelsesbriller. Placer et bæger til at fungere som et isbad på en magnetisk omrører og klem en 100 cm3 rundbundet kolbe inde i den. Tilsæt 4, 7 g TCP efterfulgt af 40 cm3 acetone. Begynd at omrøre blandingen og tilsæt 3.,5 cm3 triethylamin. Afkøl blandingen ved at tilsætte is og vand til bægeret. Tilsæt langsomt 1, 5 cm3 o .alylchlorid med tiden til afkøling ved hver tilsætning. Tilsæt en dråbe triethylamin, læg et tørrør på kolben og lad omrøring stå i 20 minutter. Produktet vil krystallisere ud og kan filtreres, lufttørres under sugning og vil forblive stabilt i et prøveglas i flere måneder.,
Kilde: © Declan Fleming
Demonstrerer glød stick reaktion
kemiluminiscerende reaktion initieres ved oxidation af oxalat ester i overværelse af hydrogenperoxid og catalysed af en base som natriumacetat. Det oprindelige o .idationsprodukt er 1,2-Dio .etandion, som hurtigt nedbrydes til elektronisk ophidset kuldio .id. Alene dette vil ikke effektivt chemiluminesce men en fluorescerende farvestof kan fange energi fra CO2 effektivt og frigive dette i form af synligt lys.,3
kemiluminiscerende reaktion initieres ved oxidation af oxalat ester i overværelse af hydrogenperoxid og catalysed af en base som natriumacetat. Det oprindelige o .idationsprodukt er 1,2-Dio .etandion, som hurtigt nedbrydes til elektronisk ophidset kuldio .id. Alene dette vil ikke effektivt chemiluminesce men en fluorescerende farvestof kan fange energi fra CO2 effektivt og frigive dette i form af synligt lys.,
glødepindreaktionen: o glowidationsproduktet 1,2-Dio dietandion nedbrydes hurtigt til dannelse af elektronisk ophidset CO2 – a fluorescerende farvestof kan opfange denne energi og frigive den i form af synligt lys
Kit
- glas 20 cm3 prøveglas med låg
- 5 cm3 ethylacetat (brandfarlig, lokalirriterende)
- 5 cm3 ethanol (brandfarlig, farlig ved indtagelse)
- 2 cm3 10 vol hydrogenpero .id i ethanol (brandfarlig)
- 0,1 g tcpo (lokalirriterende)
- 0,05 g natriumacetat
- 0.,05 g rhodamine B (farlig ved indtagelse forårsager alvorlig øjenskade, der er farlige for vandmiljøet)
- Spatler og træ-benskinner / microspatulas
I foran af klasse
For den bedste effekt arbejde i et mørkelagt rum. Bær øjenbeskyttelse og handsker. Overfør ca. 0.1 en spatel TCPO til hætteglasset med prøven (ca. 0,1 g) og spidsen af en skinne / mikrospautula af de to andre faste stoffer (ca.0,05 g). Tilsæt ethylacetat og ethanol og ryst derefter med låget på for at opløse farvestoffet og suspendere basen., Til sidst tilsættes hydrogenpero .idet og rystes blandingen endnu en gang for at starte reaktionen. Den røde glød vil vare i flere minutter.
Undervisningsmål
talrige kinetiske effekter kan demonstreres her. For det første er det muligt at vise basens katalytiske opførsel. Gentagelse af demonstrationen uden dette reagens vil efterlade lidt eller ingen synlig glød, men ved tilsætning af basen vil gløden starte – ved tæt inspektion kan gløden ses som den mest dramatiske omkring de suspenderede basepulverpartikler., Yderligere undersøgelser, der viser effekten af stigende hydrogenpero .idkoncentration, er meget enkle.
Andre (potentielt dyrere) farvestoffer til rådighed til at generere forskellige og lysere farver – rhodamine B er valgt for sin relativt billig pris, men rubrene giver en betydeligt stærkere og længerevarende orange glød. 9,10-diphenylanthracen producerer også en lysere blå glød. Klorofyl ekstraheret fra spinatblade genererer en rød glød, der kan diskuteres i sammenhæng med dens grønne farve under synligt lys.,
temperatureffekter på reaktionshastigheden kan let påvises ved at dyppe det lågede prøveglas i et isbad og tilbage i varmt vand – gløden vil aftage og vende tilbage i overensstemmelse hermed.
bortskaffelse
blandingen kan efterlades til fordampning i et bæger på bagsiden af et røgskab for at efterlade en krystallinsk rest af 2,4,6-trichlorphenol og farvestof. Størstedelen af det faste materiale kan skrabes i en beholder til indsamling af en registreret affaldsentreprenør, og eventuelt resterende materiale kan fortyndes og hældes ned i et dårligt vandafløb.
Skriv et svar