Пожалуй, это одно из самых поэтических названий для химического опыта. И назван опыт так совсем не случайно. Подобно тому, как быстро и неожиданно в Египте ночь сменяет день, раствор сменяет свою окраску с бесцветного на почти черный и непрозрачный цвет. Данная реакция является разновидностью серии химических опытов, которые называются химическими часами. Эту реакцию открыл швейцарский химик Ханс Хайнрих Ландольт в 1886 году, являясь в то время членом Берлинской Академии.
Данная реакция является ярчайшим примером для описания химической кинетики в действии. К тому же, существует несколько вариантов протекания реакции и в некоторых из них цикл может проходит огромное количество раз, пока реагенты, вступающие в реакцию не истощатся окончательно.
Мы рассмотрим одну из вариаций химических часов, которая и получила название египетской ночи.
В этой вариации используются:
- Тиосульфат натрия
- Иодид калия
- Картофельный крахмал
- Пероксид водорода 30%
- Серная кислота (но можно и уксусную)
- Вода
Итак, нам необходимо сделать два раствора. Для приготовления первого нужно взвесить равное количество иодида калия и тиосульфата натрия и растворить в достаточном количестве воды. Отдельно необходимо растворить крахмал сначала в холодной воде, а затем добавить горячей для лучшей растворимости. После этого смешиваем растворенный крахмал с первым раствором.
Второй рабочий раствор может быть разной концентрации.
P.S. в зависимости от концентрации время прохождения реакции будет разным.
Для его приготовления смешиваем пероксид водорода и кислоту.
P.S. Делается это для того, чтобы среда была кислой, так как в противном случаи может произойти гидролиз и тогда «ночь» не наступит совсем.
После чего в этот раствор добавляем немного воды.
И вот настал момент истины. Смешиваем два наших приготовленных рабочих раствора вместе. Спустя какое то время выделяющийся йод будет взаимодействовать с крахмалом. Так как крахмал является отличным индикатором на йод и происходит изменение окраски раствора и наступает ночь.
В процессе изменения цвета происходит две реакции:
H2O2 + 2I— + 2H+ → I2 + 2H2O
2S2O32- + I2 → S4O62- + 2I—
Используя различную концентрацию второго раствора можно подбирать и разное время смены окраски, и чем больше раствор будет концентрированным, тем быстрее будет проходит реакция.
Что вот вы людям голову морочите, тиосульфат натрия как раз таки обесцвечивает образующийся иод, его НЕ НАДО добавлять. Использовать его можно в качестве дополнения к опыту, после того, как раствор почернел от иода, перелить его в раствор тиосульфата, и смесь мгновенно обесцветится.
Спасибо за комментарий. Наше упущение, что не объяснили этот момент подробнее. Но для этого и нужны комментарии.
В данном опыте тиосульфат используется для отсрочки «ночи». Если бы требовалось просто получить темную окраску, было бы достаточно смешать раствор крахмала и йода. Здесь же, смысл опыта как раз таки в происходящих реакциях.
Йод начинает выделяться при взаимодействии йодида калия с перекисью. В тоже время тиосульфат восстанавливает появившийся йод обратно до йодида. Так происходит пока тиосульфат не израсходуется. После этого, все ионы йода окисляются до молекулярного йода, который уже взаимодействует с крахмалом и дает темно-синюю окраску.
На самом деле все процессы в этом опыте на много сложнее, там образуются и трийодид ионы, и тиосульфат так же расходуется на взаимодействие с серной кислотой. Но суть как раз в том что, тиосульфат не дает появиться окраске, пока сам полностью не израсходуется.