Inele Liesegang? creații fascinante ale naturii

„Cercul diavolului”

Vă rugăm să priviți câteva fotografii care arată organisme vii și mostre de natură neînsuflețită: o colonie de bacterii pe un mediu de agar, un mucegai care crește pe fructe, ciuperci pe gazonul orașului și minerale - agat, malachit, gresie. Ce au toate articolele în comun? Aceasta este structura lor, formată din cercuri concentrice (mai mult sau mai puțin bine definite). Chimiștii le numesc Inele Liesegang.

Numele acestor structuri provine de la numele descoperitorului? Raphael Edouard Liesegang, deși nu a fost primul care le-a descris. Acest lucru a fost făcut în 1855 de către Friedlieb Ferdinand Runge, care a fost implicat, printre altele, în desfășurarea reacțiilor chimice pe hârtie de filtru. Creat de un chimist german? Imagini auto-crescute? () pot fi considerate cu siguranță primele inele Liesegang obținute, iar metoda de preparare a acestora este cromatografia pe hârtie. Cu toate acestea, descoperirea nu a fost observată în lumea științei? Runge a făcut-o cu jumătate de secol înainte de termen (botanistul rus Mihail Semyonovich Tsvet, care a lucrat la Varșovia la începutul secolului al XX-lea, este un binecunoscut inventator al cromatografiei). Ei bine, acesta nu este primul astfel de caz din istoria științei; căci chiar şi descoperirile trebuie „să vină la timp”.

Raphael Eduard Liesegang (1869-1947)? Chimist și antreprenor german în industria fotografiei. Ca om de știință, a studiat chimia coloizilor și a materialelor fotografice. El a fost renumit pentru descoperirea structurilor cunoscute sub numele de inele Liesegang.

Faima descoperitorului a fost câștigată de R. E. Liesegang, care a fost ajutat de o combinație de circumstanțe (nu pentru prima dată în istoria științei?). În 1896, a scăpat un cristal de azotat de argint AgNO.₃ pe o placă de sticlă acoperită cu o soluție de dicromat de potasiu (VI) K₂Cr₂O₇ în gelatină (Liesegang era interesat de fotografie, iar dicromații sunt încă utilizați în așa-numitele tehnici nobile ale fotografiei clasice, de exemplu, în tehnica cauciucului și a bromului). Cercuri concentrice de precipitat maro de cromat de argint(VI)Ag s-au format în jurul unui cristal de lapis lazuli.₂CrO₄ l-a interesat pe chimistul german. Omul de știință a început un studiu sistematic al fenomenului observat și, prin urmare, inelele au fost în cele din urmă numite după el.

Reacția observată de Liesegang corespundea ecuației (scrisă în formă ionică prescurtată):

Într-o soluție de dicromat (sau cromat), se stabilește un echilibru între anioni

, în funcție de reacția mediului. Deoarece cromatul de argint (VI) este mai puțin solubil decât dicromatul de argint (VI), precipită.

El a făcut prima încercare de a explica fenomenul observat. Wilhelm Friedrich Ostwald (1853-1932), laureat al Premiului Nobel pentru Chimie în 1909. Fiziochimistul german a afirmat că precipitarea necesită suprasaturarea soluției pentru a forma nuclee de cristalizare. Pe de altă parte, formarea inelelor este asociată cu fenomenul de difuzie a ionilor într-un mediu care împiedică mișcarea acestora (gelatina). Compusul chimic din stratul de apă pătrunde adânc în stratul de gelatină. Ionii reactivului „prins” sunt utilizați pentru a forma un precipitat. în gelatină, ceea ce duce la epuizarea zonelor imediat adiacente sedimentului (ionii difuzează în direcția scăderii concentrației).

Inele Liesegang in vitro

Din cauza imposibilității egalizării rapide a concentrațiilor prin convecție (amestecarea soluțiilor), reactivul din stratul apos se ciocnește cu o altă regiune cu o concentrație suficient de mare de ioni conținute în gelatină, doar la o anumită distanță de stratul deja format? fenomenul se repetă periodic. Prin urmare, inelele Liesegang se formează ca rezultat al reacției de precipitare efectuată în condiții de amestecare dificilă a reactanților. Puteți explica structura stratificată a unor minerale într-un mod similar? Difuzia ionilor are loc într-un mediu dens de magmă topită.

Lumea vie inelată este, de asemenea, rezultatul resurselor limitate. Cercul diavolului? compus din ciuperci (din cele mai vechi timpuri era considerată o urmă a acțiunii „duhurilor rele”), ia naștere într-un mod simplu. Miceliul crește în toate direcțiile (sub pământ, doar corpurile fructifere sunt vizibile la suprafață). După un timp, solul se sterilizează în centru? miceliul moare, rămânând doar la periferie, formând o structură în formă de inel. Utilizarea resurselor alimentare în anumite zone ale mediului poate explica, de asemenea, structura inelară a coloniilor de bacterii și mucegai.

experimentele Inele Liesegang pot fi efectuate acasă (un exemplu de experiment este descris în articol; în plus, în numărul revistei Młodego Technika din 8/2006, Stefan Sienkowski a prezentat experimentul original al lui Liesegang). Cu toate acestea, merită să acordați atenția experimentatorilor mai multor puncte. Teoretic, inelele Liesegang se pot forma în orice reacție de precipitare (majoritatea dintre ele nu sunt descrise în literatură, așa că putem deveni pionieri!), dar nu toate duc la efectul dorit și aproape toate combinațiile posibile de reactivi în gelatină și soluție apoasă (sugerată de autor, experiența va fi bună).

mucegai pe fructe

Amintiți-vă că gelatina este o proteină și este descompusă de unii reactivi (atunci nu se formează un strat de gel). Inelele mai pronunțate trebuie obținute folosind eprubete cât mai mici posibil (pot fi utilizate și tuburi de sticlă sigilate). Răbdarea este cheia, totuși, deoarece unele experimente necesită foarte mult timp (dar merită așteptarea; inelele bine formate sunt ușoare? Frumos!).

Deşi fenomenul creativităţii Inele Liesegang ne poate părea doar o curiozitate chimică (nu o menționează în școli), este foarte răspândită în natură. Este fenomenul menționat în articol un exemplu de fenomen mult mai larg? reacţii chimice oscilatorii în timpul cărora apar modificări periodice ale concentraţiei substratului. Inele Liesegang ele sunt rezultatul acestor fluctuaţii în spaţiu. De interes sunt și reacțiile care demonstrează fluctuații ale concentrațiilor în timpul procesului, de exemplu, modificări periodice ale concentrațiilor de reactivi de glicoliză, cel mai probabil, stau la baza ceasului biologic al organismelor vii.

Vezi experiența:

Chimie pe web

?Abis? Internetul conține multe site-uri care pot fi de interes pentru un chimist. Cu toate acestea, o problemă în creștere este supraabundența datelor publicate, uneori și de calitate îndoielnică. Nu? va cita aici previziunile geniale ale lui Stanislav Lem, care acum mai bine de 40 de ani în cartea sa ?? a proclamat că extinderea resurselor informaţionale limitează simultan disponibilitatea acestora.

Prin urmare, în colțul de chimie există o secțiune în care vor fi publicate adrese și descrieri ale celor mai interesante situri „chimice”. Legat de articolul de azi? adrese care duc la site-uri care descriu inele Liesegang.

Lucrarea originală a lui F. F. Runge în formă digitală (fișierul PDF în sine este disponibil pentru descărcare la adresa scurtată: http://tinyurl.com/38of2mv):

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

Site cu adresa http://www.insilico.hu/liesegang/index.html este un adevărat compendiu de cunoștințe despre inelele Liesegang? istoria descoperirii, teorii ale educației și multe fotografii.

Și în sfârșit, ceva special? film care arată formarea inelului de precipitare Ag₂CrO₄, opera unui student polonez, un coleg al cititorilor MT. Desigur, postat pe YouTube:

De asemenea, merită să folosiți un motor de căutare (în special unul grafic) introducând cuvintele cheie adecvate în el: „Liesegang rings”, „Liesegang bands” sau pur și simplu „Liesegang rings”.

Într-o soluție de dicromat (sau cromat), se stabilește un echilibru între anioni

și, în funcție de reacția mediului. Deoarece cromatul de argint (VI) este mai puțin solubil decât dicromatul de argint (VI), precipită.

Prima încercare de a explica fenomenul observat a fost făcută de Wilhelm Friedrich Ostwald (1853-1932), laureat al Premiului Nobel pentru Chimie în 1909. Fiziochimistul german a afirmat că precipitarea necesită suprasaturarea soluției pentru a forma nuclee de cristalizare. Pe de altă parte, formarea inelelor este asociată cu fenomenul de difuzie a ionilor într-un mediu care împiedică mișcarea acestora (gelatina). Compusul chimic din stratul de apă pătrunde adânc în stratul de gelatină. Ionii reactivului „prins” sunt utilizați pentru a forma un precipitat. în gelatină, ceea ce duce la epuizarea zonelor imediat adiacente sedimentului (ionii difuzează în direcția scăderii concentrației). Din cauza imposibilității egalizării rapide a concentrațiilor prin convecție (amestecarea soluțiilor), reactivul din stratul apos se ciocnește cu o altă regiune cu o concentrație suficient de mare de ioni conținute în gelatină, doar la distanță de stratul deja format? fenomenul se repetă periodic. Astfel, inelele Liesegang se formează ca rezultat al reacției de precipitare efectuată în condiții de amestecare dificilă a reactanților. Puteți explica în mod similar formarea structurii stratificate a unor minerale? Difuzia ionilor are loc într-un mediu dens de magmă topită.

Lumea vie inelată este, de asemenea, rezultatul resurselor limitate. Cercul diavolului? compus din ciuperci (din cele mai vechi timpuri era considerată o urmă a acțiunii „duhurilor rele”), ia naștere într-un mod simplu. Miceliul crește în toate direcțiile (sub pământ, doar corpurile fructifere sunt vizibile la suprafață). După un timp, solul se sterilizează în centru? miceliul moare, rămânând doar la periferie, formând o structură în formă de inel. Utilizarea resurselor alimentare în anumite zone ale mediului poate explica, de asemenea, structura inelară a coloniilor de bacterii și mucegai.

Experimentele cu inele Liesegang pot fi efectuate acasă (un exemplu de experiment este descris în articol; în plus, în numărul revistei Młodego Technika din 8/2006, Stefan Sienkowski a prezentat experimentul original Liesegang). Cu toate acestea, merită să acordați atenția experimentatorilor mai multor puncte. Teoretic, inelele Liesegang se pot forma în orice reacție de precipitare (majoritatea dintre ele nu sunt descrise în literatură, așa că putem deveni pionieri!), dar nu toate duc la efectul dorit și aproape toate combinațiile posibile de reactivi în gelatină și soluție apoasă (sugerată de autor, experiența va fi bună). Amintiți-vă că gelatina este o proteină și este descompusă de unii reactivi (atunci nu se formează un strat de gel). Inelele mai pronunțate trebuie obținute folosind eprubete cât mai mici posibil (pot fi utilizate și tuburi de sticlă sigilate). Răbdarea este cheia, totuși, deoarece unele experimente necesită foarte mult timp (dar merită așteptarea; inelele bine formate sunt ușoare? Frumos!).

Deși formarea inelului Liesegang poate părea o curiozitate chimică (nu este menționată în școli), este foarte răspândită în natură. Este fenomenul menționat în articol un exemplu de fenomen mult mai larg? reacţii chimice oscilatorii în timpul cărora apar modificări periodice ale concentraţiei substratului. Inelele Liesegang sunt rezultatul acestor fluctuații în spațiu. De interes sunt și reacțiile care demonstrează fluctuații ale concentrațiilor în timpul procesului, de exemplu, modificări periodice ale concentrațiilor de reactivi de glicoliză, cel mai probabil, stau la baza ceasului biologic al organismelor vii.

zp8497586rq