Soluție la Chemical Mystery # 8 Go Blue! Educație chimică Xchange
Prefaţă: Propun o provocare bazată pe acest mister. Dacă doriți să aflați mai multe despre această provocare, vă rugăm să citiți secțiunea Provocare secțiune găsită la sfârșitul acestei postări pe blog.
Felicitări Grazyna Zreda și Alfredo Tifi care au rezolvat amândoi Chemical Mystery # 8. În timp ce nici Grazyna și nici Alfredo nu și-au dat seama exact cum am reușit acest truc, amândoi au stabilit că folosesc fenomenul „sărării”. În experimentul „sărare”, se adaugă o sare ionică solubilă în apă la un amestec de apă și un lichid organic solubil în apă. Dacă se adaugă suficientă sare, amestecul se separă în două straturi: unul bogat în apă, iar celălalt bogat în lichid organic. 1 Puteți vedea cum funcționează acest lucru (și, de asemenea, soluția la Mystery # 8) în videoclipul de mai jos:
În Mystery # 8 am folosit acetonă ca lichid organic solubil în apă și sare de masă ca substanță ionică. Am amestecat mai întâi acetonă, apă și doi coloranți diferiți fără a adăuga sare. Colorantul galben a fost obținut din colorantul alimentar galben, în timp ce colorantul albastru a fost obținut din sclipici albastru. Vopseaua pe sclipici albastru se dizolvă foarte bine în acetonă, dar nu atât de bine în apă. Celălalt colorant galben se dizolvă foarte bine în apă, dar nu atât de bine în acetonă.
Acetona și apa se dizolvă bine una în cealaltă datorită interacțiunilor de legare a hidrogenului dintre atomul de oxigen de pe moleculele de acetonă și legătura O-H de pe moleculele de apă (Figura 1).
acetonă și apă
Figura 1: Reprezentarea unei legături de hidrogen (linie punctată galbenă) formată între o moleculă de acetonă (molecula inferioară) și o moleculă de apă (molecula superioară). Imagine realizată folosind software-ul de modelare Odyssey.
Toate aceste patru componente s-au amestecat foarte bine împreună (acetonă, apă, colorant albastru, colorant galben) pentru a forma o soluție de culoare verde rezultă. Când s-a adăugat multă sare de masă, soluția verde s-a separat în două straturi: un strat albastru, bogat în acetonă deasupra și un strat galben, bogat în apă sărată, în partea de jos. Cum a avut loc acest lucru?
Când sarea s-a dizolvat în amestec, ionii Na + și Cl - rezultați au interacționat foarte puternic cu moleculele de apă prin forțe ion-dipol (Figura 2). Aceste interacțiuni ion-dipol au atras moleculele de apă mult mai puternic decât legăturile de hidrogen acetonă-apă. Ca urmare, forțele ion-dipol au îndepărtat moleculele de apă de moleculele de acetonă și lichidele s-au separat în cele două faze separate. Colorantul galben, care se dizolvă mai bine în apă decât în acetonă, a ajuns în stratul de apă sărată. Vopseaua albastră, care se dizolvă mai bine în acetonă, a ajuns în stratul de acetonă.