Kameleon
Kolorowa chemia
Opiszę dziś bardzo proste, a jednocześnie efektowne doświadczenie chemiczne. Nie wykorzystuje się w nim żadnych silnie trujących substancji, co czyni je idealnym dla początkujących eksperymentatorów.
Nasz chemiczny kameleon bierze swą nazwę od sympatycznego zwierzątka - jaszczurki potrafiącej zmieniać ubarwienie swego ciała. Dla chemika nie jest niczym trudnym przygotowanie roztworu w zaskakujący sposób zmieniającego kolor.

Czego potrzebujemy?
Musimy zgromadzić substancje z poniższej listy.
- manganian(VII) potasu (nadmanganian potasu) KMnO4,
- wodorotlenek sodu NaOH,
- glukoza C6H12O6.
Ostrzeżenie: W tym doświadczeniu wykorzystywany jest NaOH, który jest mocną zasadą i ma silne działanie żrące. Manganian(VII) potasu KMnO4 jest szkodliwy oraz bardzo silnie barwi tkaniny i skórę.
Manganian(VII) potasu KMnO4 można w niewielkich ilościach nabyć w aptekach jako środek odkażający. Glukoza jest dostępna w sklepach spożywczych. Oczywiście wszystkie składniki można też kupić w specjalizowanych sklepach chemicznych.
Zaopatrzywszy się w potrzebne ingrediencje możemy przystąpić do doświadczenia.
Doświadczenie
Najpierw musimy przygotować odpowiedni roztwór. W 20cm3 wody destylowanej rozpuszczamy około 0,3g NaOH oraz kilka niewielkich kryształków manganianu(VII) potasu KMnO4. Tak przygotowany roztwór ma barwę fioletowo-różową, jak na poniższym zdjęciu.
Osobno przygotowujemy roztwór niewielkiej ilości glukozy w wodzie. Po zmieszaniu obu roztworów obserwujemy stopniową zmianę barwy, co zostało przedstawione na moim filmie:
Barwa zmienia się stopniowo od fioletowej, przez granatową, zieloną, a ostatecznie ciecz staje się żółtawa. Kolejne fazy zmiany koloru prezentują się następująco:
Wyjaśnienie
Glukoza jest cukrem redukującym, o czym przekonuje nas choćby próba Fehlinga.
Mangan na siódmym stopniu utleniania daje w roztworze piękną, charakterystyczną dla nadmanganianów, fioletowo-różową barwę. W środowisku zasadowym glukoza redukuje mangan z siódmego stopnia utleniania na szósty; roztwór staje się wtedy zielony. Kolor granatowy jest pośredni i nie wynika z obecności charakterystycznych jonów. Mangan jest jednak dalej redukowany do czwartego stopia stopnia. Powstaje wtedy nierozpuszczalny osad MnO2, który zawieszony w roztworze daje barwę słomkowo-żółtą.
Życzę miłej i pouczającej zabawy:)
Literatura dodatkowa
- Arora C.L., Lecture demonstration of the various oxidation states of manganese, Journal of Chemical Education, 1977, 54(5), str. 302-303
- Bielański A., Chemia ogólna i nieorganiczna, PWN, Warszawa, 1981, str. 582
- Kemmitt R.D.W., Peacock R.D., The Chemistry of Manganese, Technetium and Rhenium, Pergamon Press, 1973, str. 771-798, 811-813, 851, 859
- Lee D.G., Chen T., Mechanism of the reaction between permanganate and carbon-carbon double bonds, Journal of the American Chemical Society, 1989, 111(19), str. 7534–7538
Marek Ples