Jeden roztwór, pięć kolorów
Do wykonania próby potrzebne będzie pięć naczyń, fenoloftaleina, wodorotlenek sodu NaOH, chlorek żelaza(III) FeCl3, rodanek potasu KSCN (lub amonu NH4SCN) oraz żelazocyjanek potasu K4[Fe(CN)6].
Do pierwszego naczynia nalewamy około 100 cm3 wody z dodatkiem fenoloftaleiny, a w pozostałych umieszczamy (fotografia 1):
naczynie 2: odrobinę NaOH wraz z kilkoma kroplami wody. Mieszając bagietką powodujemy, że powstaje roztwór. W analogiczny sposób należy postąpić w przypadku następnych naczyń (czyli dodać kilka kropli wody i wymieszać z kryształami).
naczynie 3: FeCl3;
naczynie 4: KSCN;
naczynie 5: K4[Fe(CN)6].
Dla uzyskania widowiskowego rezultatu doświadczenia ilości odczynników należy dobrać metodą „prób i błędów”.
Następnie zawartość pierwszego naczynia przelewamy do drugiego – roztwór zabarwia się na różowy kolor (fotografia 2). Przelanie roztworu z drugiego do trzeciego naczynia powoduje, że znika kolor różowy, a pojawia się żółtobrunatne zabarwienie (fotografia 3). Po wprowadzeniu do naczynia czwartego roztwór zmienia kolor na krwistoczerwony (fotografia 4), natomiast kolejna operacja (przelanie do ostatniego naczynia) pozwala uzyskać ciemnoniebieską barwę zawartości (fotografia 5). Fotografia 6 przedstawia wszystkie kolory, które przybrał roztwór.
Jednak chemik nie powinien jedynie podziwiać efektów doświadczenia, ale przede wszystkim rozumieć, jakie reakcje zachodzą podczas eksperymentu.
Pojawienie się różowego zabarwienia po przelaniu roztworu do drugiego naczynia to oczywiście reakcja fenoloftaleiny na obecność zasady (NaOH). W trzecim naczyniu znajduje się FeCl3, związek łatwo hydrolizujący z wytworzeniem odczynu kwasowego. Nie powinno zatem dziwić, że znika różowe zabarwienie fenoloftaleiny, a pojawia się kolor żółtobrunatny, pochodzący od uwodnionych jonów żelaza(III). Po przelaniu roztworu do czwartego naczynia zachodzi reakcja kationów Fe3+ z anionami rodankowymi:
prowadząca do powstania połączeń kompleksowych o krwistoczerwonej barwie (równanie przedstawia tworzenie tylko jednego z nich). W kolejnym naczyniu żelazocyjanek potasu rozkłada utworzone kompleksy, co w efekcie prowadzi do powstania błękitu pruskiego, związku o ciemnoniebieskiej barwie:
Taki jest mechanizm zmian kolorów podczas doświadczenia.
Możesz obejrzeć to na filmie:
