Живино срце
Живино срце ― електрохемиска оксидационо-редукциона реакција помеѓу елементите жива, железо и хром. Реакцијата предизвикува дупка од жива во водата да колеба.
Набљудувачката реакција покажува ефект на нехомоген електричен двоен слој.[1][2] Често се користи како наставна.
Опитот[уреди | уреди извор]
Во опитот, капка жива е ставена во часовно стакло, потопена во електролит како што е сулфурна киселина која содржи оксидирачки агенс како што се водород пероксид, калиум перманганат или калиум дихромат. Врвот на железната шајка е поставен речиси допирајќи ја живата. Ако положбата на врвот на шајката е на место, живиниот меур почнува да осцилира, менувајќи го обликот.
Објаснување[уреди | уреди извор]
Во една варијација се смета дека механизмот е како што следува:
Дихроматот ја оксидира живата, образувајќи слој од жива оксид. Во таа постапка, дихроматот се редуцира до хром(III) јон . Оксидираниот слој на живата го намалува површинскиот напон на дупката и дупката се израмнува кога доаѓа во допир со железната шајка. Потоа жива сулфат го оксидира железото кон железо(II) јон, и во таа постапка се редуцира назад до метална жива. Штом нема да остане оксидна обвивка на живиниот меур, површинскиот напон се зголемува и дупката се заокружува и губи допир со шајката, подготвена да ја започне постапката одново.
Нето реакцијата е дека дихроматот го оксидира железото. Оваа поволна реакција ги поттикнува оксидациите/редукциите на живата и осцилациите во обликот. Кога дихроматот е целосно редуциран, реакцијата престанува.
Сепак, може да има други механизми вклучени. Лин и сор. се чини дека известува дека осцилациите се случуваат без присуство на оксидирачки агенс, иако изгледа дека живата не добива оксидирачки слој на неа и осцилациите се многу послаби.
Помеѓу површината на капката жива и растворот на електролитот се образува електричен двоен слој. Во мирување овој слој е еднообличен. Кога ќе е внесен железниот врв, започнува редукциона реакција во која железото се оксидира до јон на железо(III) и се троши оксидирачкиот реагенс (на пр. кога водород пероксид заедно со јони на хидрониум се редуцира во вода). Бидејќи оксидацијата се одвива само во близина на врвот, а постапката на редукција ја покрива целата површина на капките, површинскиот напон повеќе не е хомогена; ова резултира со забележаните колебања.[3]
Иако оваа реакција е посредувана од промени во површинскиот напон, таа е многу слична по механизмот на другите хемиски осцилатори како Белоусов-Жаботинскиевата реакција, која има неколку средни редокциони реакции предизвикани од оксидацијата на малат со бром.
Историја[уреди | уреди извор]
Живиното срце првпат било забележано во 1800 година од Алесандро Волта и Вилијам Хенри. Хемискиот феномен во обликот кој е најпознат денес прв го опиша германскиот хемичар Фридлиб Фердинанд Рунге, откривачот на кофеинот.[4]
Поврзано[уреди | уреди извор]
Наводи[уреди | уреди извор]
- ↑ Mercury Beating Heart: Modifications to the Classical Demonstration Najdoski, Metodija; Mirceski, Valentin; Petruševski, Vladimir M.; Demiri, Sani. J. Chem. Educ. 2007, 84, 1292. Abstract
- ↑ Avnir, David (1989-03-01), „Chemically induced pulsations of interfaces: the mercury beating heart“, Journal of Chemical Education, American Chemical Society Division of Chemical Education, v66 (n3): 211 (2), Bibcode:1989JChEd..66..211A, doi:10.1021/ed066p211, ISSN 0021-9584
- ↑ Shu-Wai Lin; Joel Keizer; Peter A. Rock; Herbert Stenschke (1974). „On the Mechanism of Oscillations in the Beating Mercury Heart“. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 71 (11): 4477–4481. Bibcode:1974PNAS...71.4477L. doi:10.1073/pnas.71.11.4477. JSTOR 64221. PMC 433909. PMID 16592197.
- ↑ Jansen et al.: 200 Jahre „Pulsierendes Quecksilberherz”︁. Zur Geschichte und Theorie eines faszinierenden elektrochemischen Versuchs. (first published in CHEMKON, 1994). Wiley Online Library.