Χημικές αντιδράσεις που προκαλούν αλλαγή χρώματος

Μια χημική αντίδραση δεν είναι πάντα ορατή στο ανθρώπινο μάτι, αλλά μερικές φορές οδηγεί σε μια εντυπωσιακή αλλαγή χρώματος και κάνει τα επιστημονικά πειράματα πιο διασκεδαστικά. Όταν συνδυάζονται δύο ή περισσότερες ουσίες, δημιουργούν μία ή περισσότερες νέες ουσίες, οι οποίες μερικές φορές έχουν διαφορετικά μοριακά δομές από τις αρχικές ουσίες, που σημαίνει ότι απορροφούν και εκπέμπουν φως με διαφορετικούς τρόπους, οδηγώντας σε ένα χρώμα αλλαγή.

Η φαινολοφθαλεΐνη είναι ένας καθολικός δείκτης, που σημαίνει ότι αλλάζει χρώμα για να δείξει το pH ορισμένων διαλυμάτων. Η φαινολοφθαλεΐνη παραμένει άχρωμη σε όξινα διαλύματα και γίνεται ροζ σε αλκαλικά διαλύματα. Το υδροξείδιο του νατρίου είναι μια βάση, οπότε όταν προσθέτετε φαινολοφθαλεΐνη, το διάλυμα γίνεται ροζ. Άλλοι δείκτες που χρησιμοποιούνται συνήθως στο εργαστήριο είναι το litmus και το μεθύλιο πορτοκαλί. Μια λύση δείκτη Litmus γίνεται κόκκινη σε όξινα διαλύματα, μπλε σε αλκαλικά διαλύματα και μοβ σε ουδέτερα διαλύματα. Το πορτοκαλί του μεθυλίου γίνεται κόκκινο σε όξινα διαλύματα και κίτρινο σε ουδέτερα ή αλκαλικά διαλύματα.

Η δοκιμή αμύλου είναι μια χημική αντίδραση που καθορίζει εάν η αμυλόζη αμύλου υπάρχει σε μια ουσία. Όταν προσθέτετε άμυλο στο ιώδιο στο νερό, δημιουργεί ένα σύμπλοκο αμύλου / ιωδίου με έντονο μπλε χρώμα. Για να ελέγξετε εάν υπάρχει άμυλο σε ένα τρόφιμο, αναμίξτε ένα διάλυμα ιωδίου και ιωδιούχου καλίου σε νερό. Το διάλυμα έχει ανοιχτό πορτοκαλί-καφέ χρώμα, αλλά όταν το εφαρμόζετε απευθείας σε ένα δείγμα που περιέχει άμυλο (όπως πατάτες ή ψωμί), μετατρέπεται σε μπλε-μαύρο χρώμα.

Όταν ο χαλκός αντιδρά με τα στοιχεία (οξυγόνο, νερό και διοξείδιο του άνθρακα), μετατρέπεται από το χρώμα του στοιχείου του κοκκινωπού-καφέ σε πράσινο. Αυτή η χημική αντίδραση είναι ενυδατωμένο ανθρακικό χαλκό, και ένα διάσημο παράδειγμα είναι το Άγαλμα της Ελευθερίας. Χτισμένο το 1886, το Άγαλμα της Ελευθερίας ήταν αρχικά κοκκινωπό-καφέ. Με την πάροδο του χρόνου, οι πλάκες χαλκού υπέστη χημική αντίδραση. Τα ίδια πράγματα μπορούν να συμβούν και σε πένες χαλκού. Μια παρόμοια αντίδραση συμβαίνει όταν ο σίδηρος σκουριάζει: Το οξείδιο του σιδήρου σχηματίζεται στην επιφάνειά του (οξείδωση) προκαλώντας στο σίδερο να γίνει κοκκινωπό χρώμα.

Η «επίδειξη μπλε φιάλης» περιλαμβάνει ένα διάλυμα γλυκόζης, υδροξειδίου του νατρίου, μπλε μεθυλενίου και αποσταγμένου νερού. Όταν ανακινείτε το διάλυμα σε μισό γεμάτο μπουκάλι, το οξυγόνο εισέρχεται στο διάλυμα, οξειδώνοντας το μπλε του μεθυλενίου και μετατρέποντας το διάλυμα σε μπλε. Όταν σταματά η ανακίνηση, το οξυγόνο βγαίνει από το διάλυμα και επιστρέφει σε άχρωμο. Αυτή είναι μια αντιστρεπτή αντίδραση οξειδοαναγωγής.

Μερικές φορές η αλλαγή χρώματος είναι απλώς η ανάμιξη δύο χρωμάτων και όχι λόγω αλλαγής στη σύνθεση των χρησιμοποιούμενων ουσιών. Για παράδειγμα, η τοποθέτηση κόκκινου χρωματισμού τροφίμων και μπλε χρωστικών τροφίμων σε ποτήρι νερού οδηγεί σε μωβ νερό, αλλά δεν έχει συμβεί χημική αντίδραση. Οι ουσίες έχουν διαλυθεί μεταξύ τους αλλά έχουν διατηρήσει τη δική τους μοριακή ταυτότητα.