Hanya dua tetes gliserin - dan kalium permanganat berubah warna!

Kompleksitas:

Bahaya:

Lakukan percobaan ini di rumah

Mengapa larutan menjadi biru pada awalnya?

Jika Anda terus memperhatikan bunglon, Anda akan melihat bahwa beberapa detik setelah menambahkan gliserin ke dalam larutan, bunglon akan berubah menjadi biru. Warna biru terbentuk dengan mencampurkan larutan violet (dari MnO 4 - permanganat) dan hijau (dari MnO 4 2-manganat). Namun, dengan cepat berubah menjadi hijau - larutan menjadi semakin sedikit MnO 4 - dan semakin banyak MnO 4 2-.

Tambahan

Para ilmuwan dapat menemukan dalam bentuk apa mangan dapat mewarnai larutan menjadi biru. Ini terjadi ketika membentuk ion hipomanganat MnO 4 3- . Di sini, mangan berada dalam keadaan oksidasi +5 (Mn +5). Namun, MnO 4 3- sangat tidak stabil, dan diperlukan kondisi khusus untuk mendapatkannya, sehingga tidak mungkin untuk melihatnya dalam percobaan kami.

Apa yang terjadi pada gliserin dalam pengalaman kami?

Gliserin berinteraksi dengan kalium permanganat, memberikan elektronnya. Gliserol diambil dalam reaksi kami secara berlebihan (sekitar 10 kali lebih banyak dari kalium permanganat KMnO 4). Gliserin itu sendiri, di bawah kondisi reaksi kita, berubah menjadi gliseraldehida, dan kemudian menjadi asam gliserat.

Tambahan

Seperti yang telah kita ketahui, gliserol C 3 H 5 (OH) 3 dioksidasi oleh kalium permanganat. Gliserin adalah molekul organik yang sangat kompleks, dan oleh karena itu reaksi yang melibatkannya seringkali tidak sederhana. Oksidasi gliserol adalah reaksi kompleks di mana banyak zat yang berbeda terbentuk. Banyak dari mereka ada untuk waktu yang sangat singkat dan berubah menjadi yang lain, dan beberapa dapat ditemukan dalam larutan bahkan setelah akhir reaksi. Situasi ini khas untuk semua kimia organik secara keseluruhan. Biasanya, zat-zat yang paling banyak diperoleh sebagai hasil reaksi kimia disebut produk utama, dan sisanya disebut produk sampingan.

Dalam kasus kami, produk utama dari oksidasi gliserol dengan kalium permanganat adalah asam gliserat.

Mengapa kita menambahkan kalsium hidroksida Ca (OH) 2 ke dalam larutan KMnO 4?

Dalam larutan berair, kalsium hidroksida Ca (OH) 2 terurai menjadi tiga partikel bermuatan (ion):

Ca (OH) 2 → Ca 2+ (larutan) + 2OH -.

Dalam transportasi, toko, kafe atau di kelas sekolah - di mana-mana kita dikelilingi oleh orang yang berbeda. Dan kami berperilaku berbeda di tempat-tempat seperti itu. Bahkan jika kita melakukan hal yang sama - misalnya, kita membaca buku. Dikelilingi oleh orang yang berbeda, kami melakukannya dengan sedikit berbeda: di suatu tempat lebih lambat, di suatu tempat lebih cepat, kadang-kadang kita mengingat apa yang kita baca dengan baik, dan di lain waktu kita bahkan tidak dapat mengingat baris-barisnya keesokan harinya. Jadi kalium permanganat, dikelilingi oleh ion OH-, berperilaku dengan cara yang khusus. Dibutuhkan elektron dari gliserin "lebih lembut", tanpa terburu-buru ke mana pun. Itulah mengapa kita bisa mengamati perubahan warna bunglon.

Tambahan

Dan apa yang terjadi jika Anda tidak menambahkan larutan Ca(OH)2?

Ketika kelebihan ion OH - hadir dalam larutan, larutan seperti itu disebut basa (atau mereka mengatakan bahwa ia memiliki reaksi basa). Sebaliknya, jika ada kelebihan ion H + dalam larutan, larutan seperti itu disebut asam. Mengapa "sebaliknya"? Karena bersama-sama ion OH - dan H + membentuk molekul air H 2 O. Tetapi jika ion H + dan OH - hadir sama (yaitu, kita sebenarnya memiliki air), larutannya disebut netral.

Dalam larutan asam, zat pengoksidasi aktif KMnO 4 menjadi sangat tidak sopan, bahkan kasar. Sangat cepat mengambil elektron dari gliserin (sebanyak 5 sekaligus!), Dan mangan berubah dari Mn ^ + 7 (dalam MnO 4 - permanganat) menjadi Mn 2+:

MnO 4 - + 5e - → Mn 2+

Yang terakhir (Mn 2+) tidak memberikan warna apa pun pada air. Oleh karena itu, dalam larutan asam, kalium permanganat akan sangat cepat berubah warna, dan bunglon tidak akan bekerja.

Situasi serupa akan terjadi dalam kasus larutan netral kalium permanganat. Hanya kita yang tidak akan "kehilangan" semua warna bunglon, seperti dalam larutan asam, tetapi hanya dua - mangan hijau MnO 4 2- tidak akan diperoleh, yang berarti bahwa warna biru juga akan hilang.

Bisakah Anda membuat bunglon menggunakan apa pun selain KMnO 4?

Bisa! Bunglon kromium (Cr) akan memiliki warna sebagai berikut:

jingga (dikromat Cr 2 O 7 2-) → hijau (Cr 3+) → biru (Cr 2+).

Bunglon lain - dari vanadium (V):

kuning (VO 3+) → biru (VO 2+) → hijau (V 3+) → ungu (V 2+).

Hanya saja membuat larutan senyawa kromium atau vanadium berubah warna seindah yang terjadi pada kasus mangan (kalium permanganat) jauh lebih sulit. Selain itu, Anda harus terus menambahkan zat baru ke dalam campuran. Oleh karena itu, bunglon asli - sedemikian rupa sehingga akan berubah warna "dengan sendirinya" - hanya diperoleh dari kalium permanganat.

Tambahan

Mangan Mn, seperti kromium Cr dan vanadium V, adalah logam transisi - sekelompok besar unsur kimia dengan berbagai macam sifat yang menarik. Salah satu ciri logam transisi adalah warna senyawa dan larutannya yang cerah dan bervariasi.

Misalnya, mudah untuk mendapatkan pelangi kimia dari larutan senyawa logam transisi:

Setiap Pemburu Ingin Tahu Di Mana Pheasant Duduk:

Merah (besi (III) tiosianat Fe(SCN) 3), besi Fe;

Oranye (Cr 2 O 7 2-bikromat), kromium Cr;

Kuning (VO3+), vanadium V;

Hijau (nikel nitrat, Ni(NO 3) 2), nikel Ni;

Biru (tembaga sulfat, CuSO 4), tembaga Cu;

Biru (tetrachlorocobaltate, 2-), kobalt Co;

Violet (permanganat MnO 4 -), mangan Mn.

Pengembangan percobaan

Bagaimana cara mengubah bunglon lebih jauh?

Apakah mungkin untuk membalikkan reaksi dan mendapatkan larutan ungu lagi?

Beberapa reaksi kimia dapat berlangsung baik dalam satu arah maupun dalam arah yang berlawanan. Reaksi semacam itu disebut reversibel dan, dibandingkan dengan jumlah total reaksi kimia, tidak banyak yang diketahui. Hal ini dimungkinkan untuk membalikkan reaksi dengan menciptakan kondisi khusus (misalnya, pemanasan yang kuat dari campuran reaksi) atau dengan menambahkan beberapa reagen baru. Oksidasi gliserol dengan kalium permanganat KMnO 4 bukanlah reaksi jenis ini. Selain itu, dalam kerangka percobaan kami, tidak mungkin untuk membalikkan reaksi ini. Oleh karena itu, kita tidak akan bisa memaksa bunglon untuk mengubah warnanya dalam urutan terbalik.

Tambahan

Mari kita lihat apakah ada cara untuk mengubah bunglon kita?

Pertama, pertanyaan sederhana: dapatkah gliserol teroksidasi (asam gliserat) mengubah mangan dioksida MnO 2 kembali menjadi kalium permanganat ungu KMnO 4 ? Tidak, dia tidak bisa. Bahkan jika kita banyak membantunya (misalnya, memanaskan larutan). Dan semua karena KMnO 4 adalah zat pengoksidasi kuat (kita berurusan dengan ini sedikit lebih tinggi), sedangkan asam gliserat memiliki sifat pengoksidasi yang lemah. Sangat sulit bagi oksidator lemah untuk melawan apa pun dengan yang kuat!

Dapatkah MnO 2 diubah kembali menjadi KMnO 4 menggunakan reagen lain? Ya kamu bisa. Itu hanya untuk ini Anda harus bekerja di laboratorium kimia nyata! Salah satu metode laboratorium untuk memperoleh KMnO 4 adalah interaksi MnO 2 dengan klorin Cl 2 dengan adanya kelebihan kalium hidroksida KOH:

2MnO 2 + 3Cl 2 + 8KOH → 2KMnO 4 + 6KCl + 4 H 2 O

Tidak mungkin melakukan reaksi seperti itu di rumah - keduanya sulit (Anda akan membutuhkan peralatan khusus) dan tidak aman. Dan dia sendiri akan memiliki sedikit kesamaan dengan bunglon yang cerah dan cantik dari pengalaman kami.

Volcano Scheele - versi klasik

Scheele Volcano adalah salah satu pengalaman termudah dan paling spektakuler. Beberapa dekade yang lalu, ketika kalium permanganat ("kalium permanganat") dan gliserin dijual di apotek mana pun, setiap anak sekolah dapat melakukan percobaan ini - bahkan mereka yang tidak terlalu suka melakukan percobaan kimia. Saat ini, ketika kimia dan industri kimia benar-benar dilarang, mendapatkan kalium permanganat sangat bermasalah, tetapi dalam artikel ini kita tidak akan menyentuh aspek keterlaluan dari realitas kita.

Jadi, skema percobaan ini sangat sederhana: satu bukit kalium permanganat (biasanya beberapa gram) dituangkan ke permukaan tahan api. Reses dibuat di bukit - "kawah gunung berapi" dan beberapa tetes gliserin diteteskan ke dalamnya. Setelah beberapa waktu (detik, terkadang - menit) "letusan gunung berapi" dimulai. Api kuning, putih dan biru muncul, bunga api terbang ke segala arah.

Biasanya, percobaan tidak menimbulkan kesulitan, tetapi masih ada beberapa fitur. Ketika penulis pertama kali memutuskan untuk melakukan percobaan ini (sudah menjadi ahli kimia tua), dia kecewa: gliserin tidak ingin terbakar untuk apa pun. Gliserin terlihat kental dan jelas tidak mengandung banyak air, tetapi percobaan tidak berhasil. Saya bertanya kepada rekan-rekan saya: ternyata mereka tidak memiliki masalah seperti itu. Saya mengambil gliserin lain - hasilnya tidak lama datang: dari kontak dengan permanganat, gliserin dengan cepat terbakar. Kemungkinan besar, gliserin "buruk" mengandung campuran minyak (cairan itu berminyak saat disentuh).

Namun, alasan yang lebih umum mengapa eksperimen mungkin tidak berhasil (atau bekerja dengan buruk) berbeda: gliserin harus anhidrat, atau setidaknya mengandung lebih sedikit air.

Beberapa tahun setelah peristiwa yang dijelaskan, kami memutuskan untuk mengulangi percobaan. Gliserin yang datang ke tangan adalah "tipis": jelas mengandung banyak air. Permanganat diambil dalam bentuk kristal besar. Pengapian terjadi, tetapi "letusan gunung berapi" harus menunggu beberapa menit. Sebelum campuran dinyalakan, cairan mendidih dengan pembentukan uap putih: air dan gliserin yang menguap.

Sangat mudah untuk menghilangkan air dari gliserin: Anda perlu memanaskannya dengan hati-hati dalam wadah terbuka. Pertama, cairannya mendidih - air menguap darinya. Ketika perebusan berhenti dan uap putih kental mulai terbentuk, prosedurnya selesai: hampir semua air telah menguap. Kontak dengan nyala api dapat memicu uap gliserin. Jika ini terjadi, matikan kompor dan tutupi bukaan bejana - untuk menghentikan akses udara ke gliserin (sepotong kayu lapis, karton, atau kertas tebal cocok untuk tujuan ini).

Jangan mencoba menuangkan air ke dalam gliserin yang terbakar! Air akan segera menguap, menyeret tetesan gliserin bersamanya, yang akan segera menyala. Efeknya mungkin akan lebih lemah daripada menambahkan air ke minyak panas, tetapi Anda masih bisa sangat menderita.

Dengan menggunakan bahan kimia, Anda dapat membuat api tanpa korek api dan alat penyalaan lainnya. Misalnya, relatif mudah untuk membuat api dari gula dan kalium permanganat, kalium permanganat dan gliserin - zat yang sering ditemukan dalam kotak P3K turis.

Saat ini, di Rusia dan Ukraina, kalium permanganat dilarang untuk dijual tanpa resep dokter, dan oleh karena itu lebih sulit untuk membelinya untuk tujuan wisata, tetapi masih memungkinkan.

Ada juga cara lain untuk membuat api kimia dengan berbagai zat yang baik untuk diketahui. Sebagai contoh:

• Kalium permanganat + asam sulfat + etanol. Untuk menyalakan api dengan kalium permanganat, beberapa tetes asam sulfat pekat diteteskan ke bubuk kering kalium permanganat. Jika sekarang Anda memasukkan kapas yang dibasahi dengan etil alkohol ke dalam campuran, kapas akan menyala.
• Kromium trioksida + etanol. Sedikit kromium trioksida dituangkan ke kapas yang dibasahi dengan etil alkohol. Pada saat kontak reagen, kapas menyala.
• Natrium atau Kalium + Air. Ketika salah satu logam ini bersentuhan dengan air, reaksi hebat dengan pengapian terjadi.
• Kalium klorat + gula + asam sulfat. Untuk membuat api, gula bubuk dicampur dengan kalium klorat, setelah itu asam pekat diteteskan ke dalam campuran yang dihasilkan. Pada saat kontak campuran dengan asam sulfat, pengapian terjadi.
• Aluminium + yodium. Untuk metode ini, Anda perlu melakukan percobaan kimia dengan kristal yodium. Itu dicampur dengan bubuk aluminium dan sedikit air ditambahkan ke campuran jadi - setelah beberapa saat campuran menyala.

Sebenarnya masih banyak lagi cara membuat api dengan menggunakan reagen kimia, tetapi hampir tidak ada satupun yang cocok untuk turis yang berada dalam keadaan darurat, karena kebanyakan reagen tidak hanya digunakan untuk mendaki, tetapi juga di desa. , tidak selalu bisa dibeli.

Kalium klorat menyala saat kontak dengan asam sulfat dan gula, tetapi cobalah membelinya. Apalagi, akui saja: apakah Anda akan membawanya dalam ransel bersama dengan asam sulfat?

Bahkan diyakini bahwa api dapat dibuat dengan hidrogen peroksida. Namun, ini tidak terjadi: pada kenyataannya, reaksi ini tidak menyebabkan pembakaran, tetapi dapat mendukungnya. Jadi, jika kalium permanganat ditambahkan ke hidrogen peroksida, maka pelepasan oksigen yang cepat akan dimulai. Dan di lingkungan oksigen, seperti yang Anda tahu, bahkan serpihan yang membara langsung menyala.

Dalam kondisi bertahan hidup, saya tidak melihat alasan untuk menggunakan hidrogen peroksida dengan cara ini: akan lebih bermanfaat jika digunakan untuk tujuan yang dimaksudkan, yaitu untuk mendisinfeksi luka dan goresan.

Saya hanya tahu beberapa metode kimia untuk membuat api tanpa korek api dan perangkat pengapian lainnya yang dapat diterapkan di alam liar, misalnya di hutan, dengan reagen yang umumnya tersedia dan ditemukan di kotak P3K turis. Ini adalah metode yang menggunakan campuran kalium permanganat + gliserin dan kalium permanganat + gula.

Metode ini didasarkan pada fakta bahwa kalium permanganat, ketika dipanaskan (dalam kasus kami, dari gesekan), dan kadang-kadang pada suhu kamar, secara aktif berinteraksi dengan berbagai zat organik, misalnya, dengan gliserol dan gula yang disebutkan.

Membuat api dengan kalium permanganat dengan gliserin

Kalium permanganat dan gliserin dapat disimpan dalam kotak P3K. Kalium permanganat biasanya diambil untuk persiapan larutan antiseptik, dan gliserin untuk berbagai kosmetik dan beberapa prosedur medis lainnya.

Gliserin starter api harus anhidrat, atau setidaknya mengandung sedikit air.

Pada catatan

Kalium permanganat (alias kalium permanganat) di Federasi Rusia dan Ukraina diakui sebagai prekursor dan termasuk dalam daftar zat narkotika. Namun demikian, di beberapa apotek masih dimungkinkan untuk membelinya, namun dalam jumlah kecil dan dengan harga yang cukup mahal.

Untuk mendapatkan api dengan metode ini, perlu untuk menjatuhkan beberapa tetes gliserin pada kalium permanganat. Setelah beberapa saat, campuran akan bereaksi dengan keluarnya asap, dan kemudian menyala. Ini terlihat seperti ini:

Langkah-langkah keamanan saat menggunakan metode ini:

1. Hindari mendapatkan kalium permanganat pada kulit, selaput lendir (mungkin luka bakar) dan pakaian (noda mungkin tetap ada).
2. Jangan padamkan api seperti itu dengan air. Masuknya air berkontribusi pada penyemprotan campuran.
3. Api harus dibuat dengan cara ini di udara terbuka, karena gliserin yang terlalu panas mendorong pelepasan akrolein, zat beracun dari kelas bahaya pertama. Zat yang sama dilepaskan ketika lemak dibakar selama memasak.

Pada catatan

Omong-omong, efek negatif akrolein pada tubuh manusia juga dibuktikan dengan fakta bahwa selama Perang Dunia Pertama digunakan sebagai senjata kimia.

Menyalakan api dengan kalium permanganat dan gula

Metode ini, bagi saya, lebih universal untuk turis daripada yang sebelumnya, karena, tidak seperti gliserin, sebagian besar penggemar alam bebas membawa gula di alam liar. Meskipun sebenarnya Anda dapat melakukannya tanpa gula sama sekali, hanya menggunakan kalium permanganat, tetapi kami akan mempertimbangkan opsi paling populer di kalangan orang-orang.

Pada catatan

Kalium permanganat sering disebut mangan, meskipun ini tidak benar, karena keduanya adalah zat yang berbeda. Yang pertama adalah garam ungu tua dan yang kedua adalah logam putih keperakan. Kalium permanganat adalah nama yang lebih tepat untuk kalium permanganat.

Algoritma untuk mendapatkan api dengan cara ini adalah sebagai berikut:

1. Tinder yang mudah terbakar diambil, seperti kapas atau rumput kering.
2. Tongkat kecil dibuat dari dahan yang kering namun kuat dan ujungnya diasah.
3. Sebuah lekukan kecil dipotong di balok kayu atau papan kayu di sepanjang diameter penampang tongkat yang disiapkan.
4. Ujung tongkat ditempatkan di ceruk dan digosok.
5. Kalium permanganat dicampur dengan gula dengan perbandingan 9: 1 dan ditempatkan dalam ceruk.
6. Campuran ditekan dengan tongkat ke bagian bawah ceruk, dan sumbu terletak di atasnya di sekelilingnya.
7. Menggosok campuran kalium permanganat dengan gula memberikan kilatan, yang menyebabkan penyalaan sumbu. Tetapi, seperti yang telah disebutkan, penggunaan gula dalam metode ini tidak perlu: lebih baik membiarkannya untuk tujuan gastronomi.

PERHATIAN! Tidak dapat diterima untuk mempersiapkan terlebih dahulu dan menyimpan campuran yang sudah jadi dengan kalium permanganat: campuran tersebut, karena kemampuan pengoksidasi kalium permanganat yang kuat, dapat menyala sendiri atau meledak. Jangan membawa kalium permanganat dan gula yang sudah dicampur di ransel Anda - kayu bakar seperti itu hanya dapat disiapkan segera sebelum membuat api.

Saat menggunakan metode membuat api tanpa korek api ini, harus diingat bahwa dalam sekejap, kelebihan kalium permanganat dapat menyebar ke samping, menimpa seseorang dan pakaiannya.

Jika hanya kalium permanganat tanpa gula yang ada, api dapat dibuat seperti yang ditunjukkan pada video di bawah ini:

Secara umum, kalium permanganat pada pendakian adalah hal yang diperlukan, dan tidak hanya untuk membuat api. Ini dapat digunakan untuk mendisinfeksi air, untuk mengobati keracunan dengan alkaloid tertentu, untuk mencuci luka, dan, seperti yang bisa kita lihat, untuk menyalakan api. Oleh karena itu, masuk akal untuk membeli kalium permanganat dan membawanya tidak hanya di kotak P3K, tetapi juga di NAZ. Misalnya, saya membawa sejumlah kecil kalium permanganat di gelang kabel saya: di sana itu disegel dalam wadah fleksibel tertutup dan terletak di antara anyaman kabelnya.

Video menarik: 10 cara paling umum untuk mendapatkan api menggunakan reaksi kimia: