Liesegang – lahus tõmbub rõngasse

Nõuanded ja soovitused, kuidas teha katseid orgaanilises keemias.
Vasta
Sõnum
Autor
tauri
Saidi administraator
Postitusi: 453
Liitunud: 06 Sept 2010, 13:50
Haridustase (kraad): Gümnaasiumi loodusteaduste õpetaja

Liesegang – lahus tõmbub rõngasse

#1 Postitus Postitas tauri » 30 Dets 2011, 15:12

Pilt
Pilt illustreerib Liesegangi rõngaid, aga tekstis toodud reaktsiooniga võrreldes on värvus teine.

Raskusaste:2/5
Komponendid: želatiin, kaaliumdikromaat, hõbenitraat
Ohutus: 1 (kuumutamisel võib näppe kõrvetada)

Esmalt tuleb ette valmistada 25 ml 0,3% kaaliumdikromaadi lahust. Seejärel võtta teise keeduklaasi 1–2 g želatiini ja lahustada see ühtlaselt segades 50 ml-s kuumas vees. Pärast želatiini lahustumist valada mõlemad lahused kokku ja segada korralikult. Saadud lahust tuleb valada katseklaasi nii palju, et see oleks poolenisti täidetud. Nüüd tuleb katseklaasil seista lasta, kuni segu on jahtunud ja täielikult tardunud. Meie lasime seista üleöö. Kui tarre on valmis, tuleb sellele lisada 1–2 ml 10%-list hõbenitraadi lahust ning panna katseklaas pimedasse kohta vertikaalselt seisma. Mõne päeva pärast peaks olema näha
klaasi tekkinud Liesegangi rõngad. Keemilises mõttes toimub vahetusreaktsioon 4Ag+ + Cr2O72-+ H2O → 2Ag2CrO4 + 2H+, kus punakaspruun hõbekromaat sadeneb horisontaalsete kihtidena. Želatiini lahustumisel kuumas vees
saadakse kolloidlahus. Kui tavalises lahuses (ehk tõelises lahuses) on lahustunud aine kas molekulaarsel kujul või ioonidena, siis kolloidlahuste korral on tegemist suuremate aineosakestega ehk kolloidosakestega. Võrreldes tõeliste lahustega on kolloidlahusel mitmeid spetsiifilisi omadusi. Kui tavalised lahused võivad seista stabiilsetena ükskõik kui kaua, siis kolloidlahused on tunduvalt vähem püsivad. Meie katses läheb kolloidlahus jahtumisel üle tardeks. Struktureerimisprotsess kulgeb nii, et temperatuuri langedes kasvab kolloidosakeste omavaheline seostatus ja nende liikuvus muutub järjest piiratumaks ning lahusti osakesed piltlikult öeldes suletakse kolloidosakeste vahele. Tarretes on keemiliste reaktsioonide kulgemise tingimused teistsugused kui tõelistes lahustes. Nende puhul ei ole reageerivate ainete kiire ja täielik segunemine võimalik, sest mehaanilise segunemise võimalused on piiratud. Tarretes puutuvad reageerivad osakesed omavahel kokku ainult difusiooni kaudu, mis on suhteliselt aeglane protsess. Seepärast kulgevad reaktsioonid tarretes väikese kiirusega ja ka reaktsioonisaaduste kristallisatsioon on aeglane.

Rõngad looduses
Liesegangi rõngaid võib näha ka looduses. arvatakse, et selle protsessi pikaajalise tulemusena on tekkinud liivakividesse, ahhaatidesse ja teistesse kivimitesse omalaadsed rõngad. Ka bioloogias seotakse sarnaseid fenomene Liesegangi rõngaste tekkega – näiteks pigmendi jaotumine silma iirises, liblika tiibade värvijaotus ja isegi sebra triipude teke. otsest tõestust neile pole, kuid kõik need fenomenid on seotud iseorganiseerumisvõimega looduses. Liesegangi rõngad avastas juhuslikult saksa fotograaf ja keemik raphael E. Liesegang 1896. aastal. Esimese kvantitatiivse teooria perioodilise sadenemise kohta (üleküllastunud mudel) pakkus välja tartu Ülikooli lõpetanud ja Nobeli preemia pälvinud wilhelm ostwald, kes hakkaski seda nähtust kutsuma Liesegangi fenomeniks. Vaata lisa: http://www.insilico.hu/liesegang/ jahttp://www.edscuola.it/archivio/lre/liesegang_rings.pdf

Allikad:
1. Tulp, I. (2007). Liesegang – Lahus tõmbub rõngasse. - Tarkade Klubi, nr 12, lk 54-55 (teksti allikas)
2. http://www.insilico.hu/liesegang/experiment/fig2.jpg" onclick="window.open(this.href);return false; (pildi allikas)

Vasta