Uita-te la video și descărca tehnician note de Educație în Chimie-ul: rsc.li/2IoVGZG
chemiluminiscența de luminol este un mod fascinant de a demonstra că schimbările de energie în reacțiile nu implică întotdeauna eliberare sau absorbție de căldură. Dar, în timp ce strălucirea este frumoasă și impresionantă, poate fi scurtă, iar elevii se întreabă adesea cum sunt făcute alte culori.,
Luminol de culoare albastra pot fi modificate pentru a mai mult de un galben verde de mascare cu fluoresceină, dar comercial bastoane strălucire implica generarea de intermediari care nu se emită lumină vizibilă, ci mai degrabă să treacă de energie pentru coloranți sau agenți sensibilizanți’. Aceste reacții se pretează, de asemenea, la discuții sau investigații ale cineticii.cu toate acestea, reacțiile de strălucire implică adesea coloranți scumpi și utilizarea de solvenți care fie sunt puțin probabil să fie găsiți într-un magazin școlar tipic (ftalat de dietil), fie nu sunt potriviți pentru utilizare în școală (diclormetan)., În această coloană, mă voi concentra pe o reacție glow stick care reprezintă valoare, simplitate și siguranță.1
cu toate acestea, reacțiile de strălucire implică adesea coloranți scumpi și utilizarea de solvenți care fie sunt puțin probabil să fie găsiți într-un magazin școlar tipic (ftalat de dietil), fie nu sunt potrivite pentru utilizare în școală (diclormetan). În această coloană, mă voi concentra pe o reacție glow stick care reprezintă valoare, simplitate și siguranță.descărcați notele technican (MS Word sau pdf) pentru această demonstrație.,
Pregătirea chemiluminiscent compus, bis(2,4,6-triclorfenil) oxalat (TCPO)
Există o varietate de diphenylester compuși care pot produce rezultatele dorite. TCPO este ales pentru stabilitatea sa favorabilă odată sintetizată, precum și pentru luminozitatea și durata strălucirii produse. Compusul este prohibitiv de scump pentru cumpărare, dar poate fi pur și simplu sintetizat de un profesor sau tehnician înainte de timp – acest lucru ar putea fi, de asemenea, întreprins de către formatori de încredere sub supraveghere atentă într-un club de știință.,
clorura acidă reacționează mult mai rapid decât echivalentul acidului carboxilic, iar îndepărtarea acidului clorhidric evoluat de trietilamina bazică ajută la conducerea reacției în continuare spre finalizare, cu randamente așteptate în jur de 65%.2
clorura acidă reacționează mult mai rapid decât echivalentul acidului carboxilic, iar îndepărtarea acidului clorhidric evoluat de trietilamina bazică ajută la conducerea reacției în continuare spre finalizare, cu randamente așteptate în jur de 65%.,
Sinteza de TCPO, folosind 2,4,6-trichlorophenol și clorura de oxalil
Kit
- 4.7 g 2,4,6-trichlorophenol (TCP) (iritant nociv în caz de înghițire, periculos pentru mediu, suspectat cancerigen)
- 40 cm3 acetonă (inflamabile, iritante)
- 3.5 cm3 trietilamină (inflamabil, nociv în caz de înghițire toxic în contact cu pielea)
- 1.,5 cm3 clorura de oxalil (coroziv, iritant respirator, în contact cu apa degajă gaze inflamabile)
- 100 cm3 balon cu fund rotund
- Uscare tub
- pahar Mare și cca 200 g de gheață pentru o baie de gheață
- Aspirație, aparat de filtrare
- agitator Magnetic și adept
de Pregătire
Lucra într-o hotă de tiraj. Purtați mănuși și ochelari de protecție împotriva stropirii. Puneți un pahar pentru a acționa ca o baie de gheață pe un agitator magnetic și fixați un balon cu fund rotund de 100 cm3 în el. Adăugați 4, 7 g de TCP urmat de 40 cm3 acetonă. Începeți să amestecați amestecul și adăugați 3.,5 cm3 de trietilamină. Răciți amestecul adăugând gheață și apă în pahar. Adăugați încet 1, 5 cm3 de clorură de oxalil cu timp pentru răcire la fiecare adăugare. Se adaugă o picătură de trietilamină, se pune un tub de uscare pe balon și se lasă să se agite timp de 20 de minute. Produsul se va cristaliza și poate fi filtrat, uscat la aer sub aspirație și va rămâne stabil într-un flacon de probă timp de câteva luni.,
Sursa: © Declan Fleming
Demonstrarea glow stick de reacție
chemiluminiscent reacția este inițiată de oxidare de oxalat de ester în prezență de peroxid de hidrogen și catalizată de o bază, cum ar fi acetat de sodiu. Produsul inițial de oxidare este 1,2-dioxetandionă, care se descompune rapid la dioxid de carbon excitat electronic. Numai acest lucru nu va chemiluminesce eficient, dar un colorant fluorescent poate capta energie din CO2 eficient și eliberează acest lucru sub formă de lumină vizibilă.,3
reacția chemiluminescentă este inițiată prin oxidarea esterului oxalat în prezența peroxidului de hidrogen și catalizată de o bază, cum ar fi acetat de sodiu. Produsul inițial de oxidare este 1,2-dioxetandionă, care se descompune rapid la dioxid de carbon excitat electronic. Numai acest lucru nu va chemiluminesce eficient, dar un colorant fluorescent poate capta energie din CO2 eficient și eliberează acest lucru sub formă de lumină vizibilă.,
glow stick de reacție: oxidarea produsului 1,2-dioxetanedione rapid se descompune pentru a forma electronic excitat CO2 – un colorant fluorescent poate capta această energie și eliberați-l în formă de lumină
Kit
- de Sticlă de 20 cm3 probă flacon cu capac
- 5 cm3 acetat de etil (inflamabile, iritante)
- 5 cm3 alcool etilic (inflamabil, nociv în caz de înghițire)
- 2 cm3 10 vol peroxid de hidrogen în etanol (inflamabile)
- 0,1 g TCPO (iritant)
- 0,05 g acetat de sodiu
- 0.,05 g rodamină B (nociv în caz de înghițire provoacă leziuni oculare grave, periculoase pentru mediul acvatic)
- Spatule din lemn și atele / microspatulas
În fața clasei
Pentru cel mai bun efect de muncă într-o cameră întunecată. Purtați protecție pentru ochi și mănuși. Transfer cca ½ o spatulă de TCPO la proba flaconul (aprox 0,1 g) și vârful de o atelă / microspautula de alte două solide (cca 0,05 g). Se adaugă acetatul de etil și etanolul, apoi se agită cu capacul pentru a dizolva colorantul și a suspenda baza., În cele din urmă, adăugați peroxidul de hidrogen și agitați amestecul încă o dată pentru a iniția reacția. Strălucirea roșie va persista câteva minute.
scopul predării
numeroase efecte cinetice pot fi demonstrate aici. În primul rând, este posibil să se arate comportamentul catalitic al bazei. Repetarea demonstrației fără acest reactiv va lăsa puțină strălucire vizibilă, dar la adăugarea bazei, strălucirea va iniția – la o inspecție atentă, strălucirea poate fi văzută ca fiind cea mai dramatică din jurul particulelor de pulbere de bază suspendate., Explorările ulterioare care arată efectul creșterii concentrației de peroxid de hidrogen sunt foarte simple.alți coloranți (potențial mai costisitori) sunt disponibili pentru a genera culori diferite și mai strălucitoare – rhodamina B a fost aleasă pentru prețul său relativ ieftin, dar rubrena oferă o strălucire portocalie semnificativ mai puternică și mai durabilă. 9,10-difenilantracenul produce, de asemenea, o strălucire albastră mai strălucitoare. Clorofila extrasă din frunzele de spanac generează o strălucire roșie care poate fi discutată în contextul culorii sale verzi sub lumină vizibilă.,efectele temperaturii asupra vitezei de reacție pot fi demonstrate cu ușurință prin scufundarea flaconului de probă acoperit într – o baie de gheață și înapoi în apă caldă-strălucirea se va diminua și va reveni în consecință.amestecul poate fi lăsat să se evapore într-un pahar din spatele unui dulap de fum pentru a lăsa un reziduu cristalin de 2,4,6-triclorofenol și colorant. Cea mai mare parte a materialului solid poate fi răzuită într-un recipient pentru colectare de către un contractant de deșeuri înregistrat, iar orice material rămas poate fi diluat și turnat într-un canal de scurgere a apei.
Lasă un răspuns