Briggs Rauscher Reaksiyonunu daha önce hiç duydunuz mu? Belki duymadınız ama mutlaka görmüş olmalısınız!
Kimya biliminin en eğlenceli yanlarından biri de laboratuvarda vakit geçirmek ve özellikle görsel deneylerle eğlenmektir. Tabi ki laboratuvarda çalışırken güvenlik önlemlerini aldıktan sonra!
Kimyanın en eğlenceli görsel deneylerinden birinden bahsedeceğim bugün size. Briggs-Rauscher Reaksiyonu! “Salınım Saati” , “İyot Saati” gibi farklı isimlerle de anılan bir reaksiyon. Aslında reaksiyonlar zinciri de diyebiliriz çünkü arka planda sıralı birkaç reaksiyon gerçekleşmektedir.
En yaygın görsel kimya deneylerinden biri olan bu reaksiyon, üç renksiz çözeltinin birbiri ile karıştırılmasıyla başlar. Elde edilen karışımın rengi 3-5 dakika boyunca berrak, sarı ve koyu mavi renkleri arasında salınacaktır. Çözelti, mavi-siyah bir karışım halinde son bulur.
Çözelti A
43 g potasyum iyodat (KIO3) tartın ve yaklaşık 800 ml saf su içerisine dökün. 4,5 ml sülfürik asit (H2SO4) ekleyin. Potasyum iyodat çözünene kadar karıştırın ve saf su ile 1L’ye tamamlayın.
Çözelti B
15.6 g malonik asit (HOOCCH2COOH) ve 3,4 g mangan sülfat monohidrat (MnSO4.H2O) tartın ve yaklaşık 800 ml saf su içerisine dökün. 4 g nişasta ekleyin. Çözünene kadar karıştırın. Saf su ile 1L’ye tamamlayın.
Çözelti C
400 ml %30 Hidrojen peroksit (H2O2)’yi saf su ile 1 L’ye seyreltin.
Malzemeler
- A, B ve C çözeltilerinden 300’er ml
- 1 L’lik beher
- Manyetik Karıştırıcı
- Manyetik Balık
Briggs Rauscher Reaksiyonu Deneyinin Yapılışı
- İçerisine manyetik balık koyduğunuz beheri manyetik karıştırıcı üzerine koyun.
- A ve B çözeltilerinden 300’er ml beher içerisine dökün.
- Manyetik karıştırıcıyı çalıştırın. Girdap oluştuğunu görecek şekilde hızını ayaların.
- 300 ml C çözeltisinden ekleyin.
- Sıralama bu deneyde çok önemli. A ve B çözeltilerini önce karıştırıp C çözeltisini sonradan eklediğinizden emin olun.
- Arkanıza yaslanın ve görsel şovu izleyin!
Dikkat Dikkat!
Çözeltileri hazırlarken kullanacağınız kimyasallar güçlü tahriş edici ve oksitleyici maddeler içerdiğinden çözeltileri hazırlarken dikkatli olun. Bu deney sırasında iyot salınımı meydana gelir. Koruyucu gözlük ve eldivenlerinizi giydiğinizden ve deneyi iyi havalandırılan bir ortamda mümkünse çeker ocak altında yaptığınızdan emin olun.
Briggs Rauscher Reaksiyonu
Bu reaksiyon içerisinde iki farklı sıralı reaksiyonu barındırır.
I- ‘nin ortamdaki konsantrasyonu düşük olduğu zaman radikal bir tepkime ve I-‘nin ortamdaki konsantrasyonu yüksek olduğu zaman radikal olmayan tepkime gerçekleşmektedir. Her iki reaksiyonda iyodatı hipoiyodöz asite (HOI) indirger. Radikal tepkimede, diğer tepkimeye göre çok daha hızlı oranda hipoiyodöz asit oluşur.
Birinci reaksiyonun ürünü olan HOI, ikinci reaksiyonda bir reaktan olarak davranır.
Bu reaksiyonda yine iki aşamalı reaksiyon olarak yazılabilir.
Koyu sarı renk I2 oluşmasından kaynaklanmaktadır. I2, radikal tepkime sırasında HOI’nın hızlı oluşması nedeniyle oluşur. Radikal tepkime gerçekleşirken, HOI tüketildiğinden daha hızlı olarak üretilmektedir. Oluşan HOI’nın bir kısmı hidrojen peroksit tarafından I- ‘ ye indirgenirken kullanılır.
Artan I- konsantrasyonu, radikal olmayan tepkimenin başladığı noktaya ulaşır. Radikal olmayan tepkime, radikal tepkimede olduğu kadar hızlı HOI üretmez. I2 üretildiğinden daha hızlı tüketildiği için sarı renk berraklaşmaya başlar. Sonunda I- konsantrasyonu, radikal tepkimenin yeniden başlaması için yeterinde düşük konsantrasyonlara düşer ve böylece döngü kendini tekrarlayabilir.
Koyu mavi renk ise I- ve I2’nin çözeltide bulunan nişastaya bağlanmasının sonucudur.
Reaksiyonu Sonlandırma
İyotu iyodüre indirgeyerek reaksiyonu nötralize edebilirsiniz. Karışıma ~ 10 g sodyum tiyosülfat ilave edin. Karışım renksiz hale gelene kadar karıştırın. İyot ve tiyosülfat arasında ekzotermik bir reaksiyon gerçekleşir ve karışım ısınır. Soğuduktan sonra nötrleşmiş karışımı atık olarak imha edebilirsiniz.
Laboratuvarımızda bakalım başka neler yapabiliriz ? Buyrunuz..
Kaynak: B. Z. Shakhashiri, 1985, Chemical Demonstrations: A Handbook for Teachers of Chemistry, vol. 2, pp. 248-256.
