هنا هو الكمال الكيمياء التجريبية التجريبي لل 4 يوليو أو عطلة وطنية أخرى. استخدم جسور الملح لتوصيل ثلاثة أرباع السوائل (واضحة ، حمراء ، واضحة). تطبيق الجهد ومشاهدة الحلول تتحول إلى اللون الأحمر والأبيض والأزرق.

الوطنية للمواد الكهروضوئية الكهربائية التجريبية
500 مل 1 نترات البوتاسيوم ، KNO 3 ( جعل هذا )
1 مل حل مؤشر الثيمولفثالين ( جعل هذا )
2 مل من محلول فينولفثالين ( جعل هذا )

ما يقرب من 2 مل من هيدروكسيد الصوديوم 0.1M ، هيدروكسيد الصوديوم ( جعل هذا )
حوالي 1 مل من حمض الكبريتيك 0.1M ، H 2 SO 4 ( جعل هذا )
3 أكواب 250 مل
3 قضبان كربون 8 مم × 200 مم
25 سم من الأسلاك النحاسية 14-ga غير المعزولة
أنابيب مطاطية بطول 10 سم ، قطر 5 مم تقريبًا
# 6 سدادة مطاطية ، 1 - حفرة
2 أنابيب U ، قطر خارجي 100 مم ، 13 مم
4 كرات من القطن
3 قضبان تحريك زجاجية سعة 20 سم
قابل للتعديل العاصمة امدادات الطاقة التي يمكن أن تنتج 1 أمبير في 10 فولت (على سبيل المثال ، شاحن بطارية السيارات)
يؤدي كليب
قم بإعداد العرض الأحمر والأبيض والأزرق
صب 150 مل من 1.0M KNO 3 في كل من الأكواب الثلاثة.
ضع الأكواب في صف. ضع قطب الكربون في كل دورق.
لف إحدى طرفي الأسلاك النحاسية حول أحد أقطاب الكربون في نهاية الصف. الانزلاق أنابيب المطاط عبر الأسلاك النحاسية لتغطية الأسلاك المكشوفة التي ستكون بين الأقطاب الكهربائية. لف الطرف الآخر من الأسلاك النحاسية حول القطب الكربوني الثالث ، في نهاية صف الأكواب. تخطي مركز قضيب الكربون وتأكد لا يمس النحاس يتعرض له.

ملء الأنبوبين U مع حل 1M KNO 3 . سد أطراف كل أنبوب مع كرات القطن. عكس واحدة من U- أنابيب وتعلقها على حافة الدورق الأيسر والوسط. يجب أن تكون مغمورة أذرع U- أنبوب في السائل. كرر الإجراء مع أنبوب U الثاني وأكواب الوسط والأيمن. لا ينبغي أن يكون هناك فقاعة هواء إما في أنبوب U. إذا كان هناك ، فقم بإخراج الأنبوب وأعد تعبئته بمحلول KNO 3 .
ضع قضيب التحريك الزجاجي في كل دورق.
تأكد من إيقاف تشغيل مصدر الطاقة ثم قم بتوصيل الطرف الموجب (+) إلى القطب الكربوني المركزي والمطراف السلبي (-) إلى أحد أقطاب الكربون الخارجية.
إضافة 1 مل من محلول الثيمولفثالين إلى الدورق على اليمين و 1 مل من مؤشر الفينولفثالين إلى كل من الأكواب الأخرى.
إضافة 1 مل من محلول هيدروكسيد الصوديوم 0.1M إلى الدورق الأوسط. حرك محتويات كل دورق. من اليسار إلى اليمين ، يجب أن تكون الحلول: واضحة ، حمراء ، واضحة.
يمكن تخزين هذه الحلول في حاويات مغلقة ويمكن إعادة استخدامها لتكرار العرض. إذا أصبحت الألوان باهتة ، فقد تتم إضافة المزيد من حلول المؤشرات.
نفذ العرض
بدوره على امدادات الطاقة. اضبطه على 10 فولت.
انتظر 15 دقيقة. قم بإيقاف تشغيل مصدر الطاقة وحرك كل حل.
في هذه المرحلة ، يجب أن تظهر الحلول الآن باللون الأحمر ، عديم اللون والأزرق. قد ترغب في وضع ورقة بيضاء أو لوح خلفي خلف الأكواب لعرض الألوان. أيضا ، وهذا يجعل دورق المركز تظهر بيضاء.
يمكنك إعادة الحلول إلى ألوانها الأصلية عن طريق عكس الاتصالات إلى مزود الطاقة الذي يقوم بتعديلها إلى 10 فولت ، والسماح بـ 20 دقيقة قبل إيقاف الطاقة وإثارة الحلول.

طريقة أخرى لإرجاع الحلول إلى ألوانها الأصلية هي إضافة 0.1 MH 2 SO 4 إلى الأكواب في النهاية حتى تصبح السوائل عديمة اللون. أضف 0.1 هيدروكسيد الصوديوم إلى الدورق الأوسط حتى يتحول السائل من واضح إلى أحمر.
تصرف
عند اكتمال العرض ، يمكن شطف المحاليل أسفل الماء بالماء.

كيف تعمل
التفاعل الكيميائي في هذا العرض هو تحليل كهربائي بسيط للمياه:

تغير اللون هو نتيجة للتحول في درجة الحموضة المصاحب للتحليل الكهربائي الذي يعمل على مؤشرات الأس الهيدروجيني ، والتي تم اختيارها لإنتاج الألوان المرغوبة. يقع الأنود في الدورق المركزي ، حيث يتم أكسدة الماء لإنتاج غاز الأكسجين. يتم إنتاج أيونات الهيدروجين ، مما يقلل من الرقم الهيدروجيني.

2 H 2 O (l) → O 2 (g) + 4 H + (aq) + 4 e -

تقع Cathodes على جانبي الأنود. في هذه الأكواب ، يتم تقليل الماء ليشكل غاز الهيدروجين:

4 H 2 O (l) + 4 e - → 2 H 2 (g) + 4 OH - (aq)

ينتج التفاعل أيونات هيدروكسيد ، مما يزيد من الرقم الهيدروجيني.

غيرها من الوطنية Demos الكيمياء
عمود الكثافة الأحمر والأبيض والأزرق
مظاهرة الألعاب النارية الملونة
الألعاب النارية في الزجاج - تجريبي آمن للأطفال

المراجع
BZ Shakhashiri، 1992، Chemical Demonstrations: A Handbook for Teachers of Chemistry ، vol. 4، pp. 170-173.
RC Weast، Ed.، CRC Handbook of Chemistry and Physics ، 66th ed.، p. D-148، CRC Press: Boca Raton، FL (1985).