Nelere İhtiyacımız Var?
- Tentürdiyot (Eczaneden temin edilebilir.)
- Hidrojen peroksit (Eczaneden oksijenli su olarak temin edilebilir.)
- Mısır ya da buğday nişastası
- C vitamini (Eczaneden temin edilebilir.)
- 3 adet bardak
- Yemek kaşığı
- Tatlı kaşığı
- Çay kaşığı
- Su
Uyarı:
Etkinliği yaparken plastik eldiven giymeyi ve koruyucu gözlük takmayı unutmayalım.
Kimyasal maddeleri kullanırken dikkatli olalım, bu maddelere temas etmekten kaçınalım.
Ne Yapıyoruz?
Ne Oldu?
Birinci ve ikinci çözeltileri birleştirdikten sonra oluşan karışımın rengi 4 dakika 26 saniye sonra değişmeye başladı ve koyu mavi-kahverengiye dönüştü. Şimdi bu renk değişiminin neden gerçekleştiğini açıklayalım.
1 numaralı bardakta C vitamini ve tentürdiyottan oluşan bir karışım elde etmiştik. Tentürdiyot, yaraları temizlemek için kullanılan antiseptik özellikte bir maddedir. İyot, sodyum iyodür (NaI) ya da potasyum iyodür (KI) ve etil alkolden yapılır. Bu çözeltide iyot hem element (I2) hem de iyon (I–) şeklinde bulunur. Element formundaki iyot koyu kahverengiyken, iyodun iyon şekli olan iyodür renksizdir. Bu nedenle tentürdiyot çözeltisi kahverengidir. Kimyasal adı askorbik asit olan C vitamini (C6H8O6), tentürdiyodun içindeki iyot ile tepkimeye girer ve kendi yükseltgenirken iyodun indirgenmesini sağlar.
Birinci karışımda meydana gelen kimyasal tepkime şöyledir:
I2+C6H8O6→2H++2I−+C6H6O6
I2 : Tentürdiyottaki element formundaki iyot
C6H8O6: C vitamini
C6H6O6: Dehidroaskorbik asit (askorbik asidin yükseltgenmiş formu)
I− : Iyodür
1 ve 2 numaralı çözeltileri karıştırdığımızda hidrojen peroksit, iyodür iyonlarıyla tepkimeye girer ve sonuç olarak element formundaki iyot (I2) ve su oluşur.
H2O2+2I−+2H+→I2+2H2O
H2O2 : Hidrojen peroksit (oksijenli su)
I−: İyodür
I2: Element formundaki iyot
Element formundaki iyot ve nişasta bir arada bulduğunda koyu mavi renkte iyot-nişasta kompleksi oluşur.
I2+ Nişasta → I2-nişasta kompleksi
Peki, 1 ve 2 numaralı çözeltileri karıştırdığımızda neden çözeltinin rengi hemen koyu maviye dönmedi ve renk değişimi bir süre sonra gerçekleşti?
Çünkü C vitamini, karışımda bulunan element formundaki iyot ile hızlıca tepkimeye girer ve bu nedenle mavi renkte iyot-nişasta kompleksi oluşamaz. Hidrojen peroksidin iyodür ile tepkimesi ise yavaş gerçekleşir. Bu nedenle karışımdaki C vitamini, element formundaki iyot ile tamamen tepkimeye girip tükendikten sonra çözeltinin rengi koyu maviye dönmeye başlar. Yani burada C vitamini ve iyot arasındaki tepkime saat tepkimesidir.
Bir tepkimenin hızı tepkimeye giren maddelerin derişimine, sıcaklığa, ortamda tepkimenin daha hızlı gerçekleşmesini sağlayan ancak kendisi tepkimede tüketilmeyen bir madde yani katalizör olup olmadığına ve tepkimeye giren maddelerin yüzey alanına bağlıdır. Örneğin bizim saat tepkimemizde hidrojen peroksit miktarının artırılması, iyodür ile tepkimeye girme hızını artırır. Siz de her bir maddenin miktarında değişiklikler yaparak ya da çözeltilerin sıcaklığını değiştirerek tepkime hızındaki değişimi gözlemleyebilirsiniz.
Kaynaklar:
- Panzarasa, G., “Iodine clocks: applications and untapped opportunities in materials science.”, Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis, Cilt 135, s. 1349–1364, 2022.
- Wright, S. W. ve Reedy, P., “The vitamin C clock reaction.”, Journal of Chemical Education, Cilt 79, Sayı 1, s. 41-43, 2002.
- Zhou H, Yamada T, Kimizuka N., “Thermo-electrochemical cells empowered by selective inclusion of redox-active ions by polysaccharides.” Sustain Energy Fuels, Cilt 2, s. 472–478, 2008.
- https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/Chem_p091/chemistry/iodine-clock-reaction-kinetics
- https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/bakteriler-zamani-algilayabiliyor