Лизеганг прстени? фасцинантни креации на природата

„Кругот на ѓаволот“

Ве молиме погледнете неколку фотографии на кои се прикажани живи организми и примероци од нежива природа: колонија на бактерии на агарска средина, мувла што расте на овошје, габи на градски тревник и минерали - агат, малахит, песочник. Што имаат заедничко сите предмети? Ова е нивната структура, која се состои од (повеќе или помалку добро дефинирани) концентрични кругови. Ги нарекуваат хемичарите Лизеганг прстени.

Името на овие структури доаѓа од името на откривачот? Рафаел Едуард Лизеганг, иако не беше првиот што ги опиша. Тоа го направил во 1855 година Фридлиб Фердинанд Рунге, кој, меѓу другото, бил вклучен и во спроведување на хемиски реакции на филтер-хартија. Создадено од германски хемичар? () секако може да се сметаат за први добиени прстени од Лизеганг, а начинот на нивна подготовка е хартиена хроматографија. Сепак, откритието не беше забележано во светот на науката? Рунге го направи тоа половина век пред предвиденото (рускиот ботаничар Михаил Семјонович Цвет, кој работел во Варшава на почетокот на XNUMX век, е добро познат пронаоѓач на хроматографијата). Па, ова не е прв ваков случај во историјата на науката; бидејќи дури и откритијата мора да „дојдат на време“.

Рафаел Едуард Лизеганг (1869-1947)? Германски хемичар и претприемач во фотографската индустрија. Како научник, тој ја проучувал хемијата на колоидите и фотографските материјали. Тој беше познат по откривањето на структури познати како прстени Лизеганг.

Славата на откривачот ја заслужи R. E. Liesegang, кому му помогнаа комбинација на околности (исто така не за прв пат во историјата на науката?). Во 1896 година, тој испуштил кристал од сребрен нитрат AgNO.₃ на стаклена плоча обложена со раствор од калиум дихромат (VI) К₂Cr₂O₇ во желатин (Лизеганг бил заинтересиран за фотографија, а дихроматите сè уште се користат во таканаречените благородни техники на класичната фотографија, на пример, во техниката на гума и бром). Концентрични кругови од кафеав талог од сребро(VI)Ag хромат формирани околу кристал лапис лазули.₂CRO₄ заинтересиран германскиот хемичар. Научникот започнал систематско проучување на набљудуваниот феномен и затоа прстените на крајот биле именувани по него.

Реакцијата забележана од Лизеганг одговараше на равенката (напишана во скратена јонска форма):

Во раствор на дихромат (или хромат), се воспоставува рамнотежа помеѓу анјоните

, во зависност од реакцијата на околината. Бидејќи среброто(VI) хроматот е помалку растворлив од среброто(VI) дихроматот, тој таложи.

Тој го направи првиот обид да го објасни набљудуваниот феномен. Вилхелм Фридрих Оствалд (1853-1932), добитник на Нобеловата награда за хемија во 1909 година. Германскиот физичко хемичар изјавил дека врнежите бара презаситеност на растворот за да се формираат јадра за кристализација. Од друга страна, формирањето на прстените е поврзано со феноменот на дифузија на јони во медиум кој го спречува нивното движење (желатин). Хемиското соединение од водениот слој продира длабоко во желатинскиот слој. Јоните на „заробениот“ реагенс се користат за формирање на талог. во желатин, што доведува до исцрпување на областите непосредно во непосредна близина на седиментот (јоните се дифузираат во насока на намалување на концентрацијата).

Liesegang ѕвони ин витро

Поради неможноста за брзо изедначување на концентрациите со конвекција (мешање на раствори), дали реагенсот од водениот слој се судира со друг регион со доволно висока концентрација на јони содржани во желатин, само на одредено растојание од веќе формираниот слој? феноменот периодично се повторува. Затоа, Liesegang прстените се формираат како резултат на реакцијата на таложење спроведена во услови на тешко мешање на реагенсите. Можете ли на сличен начин да ја објасните слоевитата структура на некои минерали? Дифузија на јони се јавува во густа средина на стопена магма.

Прстенестиот жив свет е исто така резултат на ограничените ресурси. Круг на ѓаволот? составена од печурки (од памтивек се сметаше за трага од дејството на „злите духови“), настанува на едноставен начин. Мицелиумот расте во сите правци (под земјата, на површината се видливи само плодни тела). По некое време, почвата се стерилизира во центарот? мицелиумот умира, останувајќи само на периферијата, формирајќи структура во облик на прстен. Употребата на прехранбени ресурси во одредени области на животната средина може да ја објасни и структурата на прстенот на колониите на бактерии и мувла.

Експерименти со Лизеганг прстени тие можат да се изведат дома (пример за експеримент е опишан во статијата; дополнително, во изданието на Młodego Technika од 8/2006 година, Стефан Сиенковски го претстави оригиналниот експеримент на Лизеганг). Сепак, вреди да се обрне внимание на експериментаторите на неколку точки. Теоретски, Liesegang прстените може да се формираат при секоја реакција на врнежи (повеќето од нив не се опишани во литературата, за да можеме да станеме пионери!), но не сите од нив доведуваат до посакуваниот ефект и речиси сите можни комбинации на реагенси во желатин и воден раствор (предложен од авторот, искуството ќе биде добро).

мувла на овошје

Запомнете дека желатинот е протеин и се разложува со некои реагенси (тогаш не се формира гел слој). Поизразени прстени треба да се добијат со користење на епрувети што е можно помали (може да се користат и запечатени стаклени цевки). Сепак, трпението е клучно, бидејќи некои експерименти одземаат многу време (но вреди да се чека; добро формираните прстени се лесни? Прекрасни!).

Иако феноменот на креативноста Лизеганг прстени може да ни изгледа само хемиска љубопитност (не ја спомнуваат во училиштата), таа е многу распространета во природата. Дали феноменот споменат во статијата е пример за многу поширок феномен? хемиски осцилаторни реакции при кои настануваат периодични промени во концентрацијата на подлогата. Лизеганг прстени тие се резултат на овие флуктуации во просторот. Од интерес се и реакциите кои покажуваат флуктуации во концентрациите во текот на процесот, на пример, периодични промени во концентрациите на реагенсите за гликолиза, најверојатно, се во основата на биолошкиот часовник на живите организми.

Погледнете го искуството:

Хемија на веб

?Абис? Интернетот содржи многу страници кои можат да бидат од интерес за хемичар. Сепак, растечки проблем е прекумерното изобилство на објавени податоци, понекогаш и со сомнителен квалитет. Не? овде ќе ги цитира брилијантните предвидувања на Станислав Лем, кој пред повеќе од 40 години во својата книга ?? прокламираше дека проширувањето на информациските ресурси истовремено ја ограничува нивната достапност.

Затоа, во аголот на хемијата има дел во кој ќе бидат објавени адреси и описи на најинтересните „хемиски“ локации. Поврзано со денешната статија? адреси кои водат до локации кои ги опишуваат прстените на Лизеганг.

Оригиналното дело на F. F. Runge во дигитална форма (самата PDF-датотека е достапна за преземање на скратената адреса: http://tinyurl.com/38of2mv):

http://edocs.ub.uni-frankfurt.de/volltexte/2007/3756/.

Веб-страница со адреса http://www.insilico.hu/liesegang/index.html дали е вистински компендиум на знаење за прстените на Лизеганг? историјата на откритието, теориите на образованието и многу фотографии.

И конечно, нешто посебно? филм кој го прикажува формирањето на прстенот за врнежите на Ag₂CRO₄, дело на полски студент, врсник на читателите на МТ. Се разбира, објавено на YouTube:

Исто така, вреди да се користи пребарувач (особено графички) со внесување на соодветни клучни зборови во него: „Liesegang rings“, „Liesegang bands“ или едноставно „Liesegang rings“.

Во раствор на дихромат (или хромат), се воспоставува рамнотежа помеѓу анјоните

и во зависност од реакцијата на околината. Бидејќи среброто(VI) хроматот е помалку растворлив од среброто(VI) дихроматот, тој таложи.

Првиот обид да се објасни забележаниот феномен го направи Вилхелм Фридрих Оствалд (1853-1932), добитник на Нобеловата награда за хемија во 1909 година. Германскиот физичко-хемичар изјавил дека врнежите бараат презаситеност на растворот за да се формираат јадра за кристализација. Од друга страна, формирањето на прстените е поврзано со феноменот на дифузија на јони во медиум кој го спречува нивното движење (желатин). Хемиското соединение од водениот слој продира длабоко во желатинскиот слој. Јоните на „заробениот“ реагенс се користат за формирање на талог. во желатин, што доведува до исцрпување на областите непосредно во непосредна близина на седиментот (јони дифузни во насока на намалување на концентрацијата). Поради неможноста за брзо изедначување на концентрациите со конвекција (мешање на раствори), реагенсот од водениот слој се судира со друг регион со доволно висока концентрација на јони содржани во желатин, само на растојание од веќе формираниот слој? феноменот периодично се повторува. Така, Liesegang прстените се формираат како резултат на реакцијата на таложење спроведена во услови на тешко мешање на реагенсите. Можете ли на сличен начин да го објасните формирањето на слоевитата структура на некои минерали? Дифузија на јони се јавува во густа средина на стопена магма.

Експериментите со прстените на Лизеганг може да се извршат дома (пример за експеримент е опишан во статијата; дополнително, во изданието на Młodego Technika од 8/2006 година, Стефан Сиенковски го претстави оригиналниот експеримент на Лизеганг). Сепак, вреди да се обрне внимание на експериментаторите на неколку точки. Теоретски, Liesegang прстените може да се формираат при секоја реакција на врнежи (повеќето од нив не се опишани во литературата, за да можеме да станеме пионери!), но не сите од нив доведуваат до посакуваниот ефект и речиси сите можни комбинации на реагенси во желатин и воден раствор (предложен од авторот, искуството ќе биде добро). Запомнете дека желатинот е протеин и се разложува со некои реагенси (тогаш не се формира гел слој). Поизразени прстени треба да се добијат со користење на епрувети што е можно помали (може да се користат и запечатени стаклени цевки). Сепак, трпението е клучно, бидејќи некои експерименти одземаат многу време (но вреди да се чека; добро формираните прстени се лесни? Прекрасни!).

Иако формирањето на прстенот Лизеганг може да изгледа како хемиска љубопитност (не се споменува во училиштата), тој е многу распространет во природата. Дали феноменот споменат во статијата е пример за многу поширок феномен? хемиски осцилаторни реакции при кои настануваат периодични промени во концентрацијата на подлогата. Прстените на Лизеганг се резултат на овие флуктуации во вселената. Од интерес се и реакциите кои покажуваат флуктуации во концентрациите во текот на процесот, на пример, периодични промени во концентрациите на реагенсите за гликолиза, најверојатно, се во основата на биолошкиот часовник на живите организми.

zp8497586rq