هر چه بیشتر یاد بدی بیشتر یاد می گیری.مجله آموزشی آسان بود

رنگ آمیزی با عنصر

مقدمه:

عناصر واسطه دارای ترکیب های رنگی هستند. عنصری که این رنگها را بخوبی نمایش میدهد، عنصر منگنز است.

هدف:

  1. آشنایی دانش اموزان با عناصر واسطه
  2. ویژگی عناصر واسطه
  3. علت پایداری کاتیون و آرایش الکترونی

جمع آوری اطلاعات:

منگنز دارای ترکیبات رنگی متفاوتی است. بنفش ،سبز،قهوه ای و صورتی کم رنگ.

رنگ بنفش مربوط بهKMnO4 (پرمنگنات) ،رنگ سبز مربوط به K2MnO4 (منگنات)  ، رنگ قهوه ای مربوط بهMnO2  و رنگ صورتی روشن مربوط به MnO است.

کارهای آزمایشگاهی:

ابزار ومواد لازم:

محلول پتاسیم پرمنگنات ۰۱/۰ – سدیم هیدرواکسید – سولفوریک اسید ۱مولار – کاغذ صافی – قلم مو یا گوش پاک کن.

شرح آزمایش:

گوش پاک کن را درون محلول پتاسیم پرمنگنات فرو برده و بعداز آغشته کردن آن روی کاغذصافی یک گل با ساقه و برگ نقاشی می کنیم. باگوش پاک کن دیگر را به محلول سود (سدیم هیدرواکسید)آغشته و روی ساقه و برگ می کشیم.از محلول سدیم هیدروژن سولفیدو سدیم هیدرواکسید بیشترروی برگ و ساقه می کشیم.

وسط گل را با اسید سولفریک رنگ آمیزی می کنیم.

مشاهده و نتیجه گیری:

نقاشی پتاسیم پرمنگنات به رنگ بنفش بود و وقتی سدیم هیدروکسید را روی ساقه و برگ کشیدیم به رنگ سبز و سپس به رنگ قهوه ای در آمد. البته وقتی از سدیم هیدروزن سولفید استفاده شد رنگ سبز روی برگ ها تثبیت گردید . البته نه زیاد. وقتی گوش پاک کن آغشته به اسید سولفریک را به وسط گل تماس دادیم به رنگ صورتی تغییر رنگ داد.

مرحله زمانی تصویر ها طبق مدل زیر است.

تفسیر:

سود برپتاسیم پرمنگنات اثر می گذارد و باعث تبدیل آن به پتاسیم منگنات وتولید رنگ سبزبا کمک سلولز کاغذ می کند. در واقع پتاسیم پر منگنات از سلولز کاغذ الکترون می گیرد و به پتاسیم منگنات تبدیل می شود . طبق واکنش زیر.

KMnO4(ag)     →    NaOH  →   K2MnO4(ag)  →  MnO2

 که به مرورمنگنات به منگنز اکسید تبدیل می شودکه پایدار است ورنگ قهوه ای را ایجاد می کند.

برای تفسیر این موضوع باید آرایش الکترونی را برسی کرد، بار کاتیون در پتاسیم پرمنگنات ۷ بار مثبت است.در صورتی که در منگنات ۶ بار مثبت است و در  بار مثبت ۴ است.

آرایش الکترونی منگنز در MnO4- با یک بار منفی شبیه نئون است و اربیتال های آن ۳s2 3p6 است و وجود ۸ الکترون در در مدارآخر نشانه پایداری رنگ بنفش پتاسیم پر منکنات است.

در حالی که آرایش الکترونی منگنز در MnO4– با ۲ بار منفی در اربیتال آخر آن ۳d1  است که نشانه ناپیداری رنگ سبز و پایداری رنگ قهوه ای است.

در مورد اسید سولفوریک بر پتاسیم پر منکنات باید گفت کهپر منگنات  در حضور اسید و سلولز کاغذ ،الکترون می گیرد و به MnO تبدیل می شود که صورتی روشن است.

جواب به پرسش ها:

  1. اگر روند تغییر ترکیب های منگنز در این آزمایش به ترتیب زیرباشد، با توجه به مشاهدات خود، رنگ هر ترکیب را مشخص کنید.

KMnO4 (aq)       NaOH      K2 MnO4     →       MnO 2

                                                               قهوه ای                سبز                                    بنفش

 

MnO2 (aq)    NaOH,NaHSO3      K2 MnO4

                                                                         سبز                                           قهوه ای

 

KMnO4 (aq )  H2SO4 MnO

                                                                           صورتی روشن                      بنفش

  1. اگر بدانید آرایش اتم منگنز در یون های زیر به صورت:

آرایش هشتایی و پایدار  MnO4- :[Ne]3 s2, 3p6

ناپایدار  MnO4-2 :[Ar] 3d1

است، پیش بینی می کنید کدام یون پایدارتر است؟

MnO4- یک منفی پایدار است و MnO4—دو منفی ناپایدار است.

 چرا؟ چون آرایش هشت تایی دارد.

آیا پیش بینی شما با نتیجه آزمایش مطابقت دارد؟

بله طبق آزمایش.


نمایش فیلم

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *