Liesegang üzükləri? təbiətin füsunkar yaradıcılığı

"Şeytan dairəsi"

Zəhmət olmasa canlı orqanizmləri və cansız təbiət nümunələrini göstərən bir neçə fotoşəkilə baxın: agar mühitində bakteriya koloniyası, meyvələrdə böyüyən kif, şəhər qazonunda göbələklər və minerallar - əqiq, malaxit, qumdaşı. Bütün maddələrin ortaq cəhəti nədir? Bu, onların konsentrik dairələrdən (daha az və ya çox yaxşı müəyyən edilmiş) ibarət quruluşudur. Kimyaçılar onları çağırır Liesegang üzükləri.

Bu strukturların adı kəşf edənin adından gəlir? Raphael Edouard Liesegang, baxmayaraq ki, onları təsvir edən ilk deyildi. Bu, 1855-ci ildə filtr kağızı üzərində kimyəvi reaksiyaların aparılmasında iştirak edən Friedlieb Ferdinand Runge tərəfindən edilmişdir. Alman kimyaçı tərəfindən yaradılmışdır?Öz yetişdirdiyi şəkillər? () şübhəsiz ki, əldə edilən ilk Liesegang üzükləri hesab edilə bilər və onların hazırlanma üsulu kağız xromatoqrafiyasıdır. Halbuki kəşf elm aləmində hiss olunmadı? Runge bunu vaxtından yarım əsr əvvəl etdi (XX əsrin əvvəllərində Varşavada işləmiş rus botanik Mixail Semyonoviç Tsvet, xromatoqrafiyanın tanınmış ixtiraçısıdır). Yaxşı, bu, elm tarixində ilk belə hal deyil; çünki hətta kəşflər də “vaxtında gəlməlidir”.

Raphael Eduard Liesegang (1869-1947)? Alman kimyaçı və fotoqrafiya sənayesində sahibkar. O, bir alim kimi kolloidlərin və fotomaterialların kimyasını öyrənmişdir. O, Liesegang üzükləri kimi tanınan strukturları kəşf etməklə məşhur idi.

Kəşf edənin şöhrətini R. E. Lieseqanq qazandı, ona vəziyyətlərin birləşməsi kömək etdi (həm də elm tarixində ilk dəfə deyil?). 1896-cı ildə o, gümüş nitrat AgNO kristalını yerə atdı.₃ kalium dikromat (VI) K məhlulu ilə örtülmüş şüşə boşqabda₂Cr₂O₇ jelatində (Liesegang fotoqrafiya ilə maraqlanırdı və dikromatlar hələ də klassik fotoqrafiya adlanan nəcib üsullarda, məsələn, rezin və brom texnikasında istifadə olunur). Gümüş(VI)Ag xromatın qəhvəyi çöküntüsünün konsentrik dairələri lapis lazuli kristalının ətrafında əmələ gəlmişdir.₂CrO₄ alman kimyaçısı maraqlandı. Alim müşahidə olunan fenomenin sistemli tədqiqinə başladı və buna görə də üzüklər sonda onun adını aldı.

Liesegang tərəfindən müşahidə edilən reaksiya tənliyə uyğundur (qısaldılmış ion şəklində yazılmışdır):

Dikromat (və ya xromat) məhlulunda anionlar arasında tarazlıq yaranır

, ətraf mühitin reaksiyasından asılı olaraq. Gümüş (VI) xromatı gümüş (VI) dikromatdan daha az həll olunduğu üçün çökür.

Müşahidə olunan fenomeni izah etmək üçün ilk cəhdi etdi. Vilhelm Fridrix Ostvald (1853-1932), 1909-cu il kimya üzrə Nobel mükafatı laureatı. Alman fiziki kimyaçısı bildirdi ki, yağış kristallaşma nüvələrinin əmələ gəlməsi üçün məhlulun həddindən artıq doymasını tələb edir. Digər tərəfdən, halqaların əmələ gəlməsi ionların hərəkətinə mane olan bir mühitdə (jelatin) diffuziya fenomeni ilə əlaqələndirilir. Su qatından olan kimyəvi birləşmə jelatin təbəqəsinə dərindən nüfuz edir. Çöküntü yaratmaq üçün "tutulmuş" reagentin ionları istifadə olunur. jelatində, çöküntüyə dərhal bitişik ərazilərin tükənməsinə səbəb olur (ionlar konsentrasiyanın azalması istiqamətində yayılır).

Liesegang üzükləri in vitro

Konveksiya (məhlulların qarışdırılması) ilə konsentrasiyaların sürətlə bərabərləşdirilməsinin mümkünsüzlüyünə görə, sulu təbəqədən olan reagent, jelatində olan kifayət qədər yüksək ion konsentrasiyası olan başqa bir bölgə ilə, yalnız artıq əmələ gələn təbəqədən müəyyən bir məsafədə toqquşur? fenomen vaxtaşırı təkrarlanır. Buna görə də, reagentlərin çətin qarışması şəraitində aparılan çökmə reaksiyası nəticəsində Lieseqanq halqaları əmələ gəlir. Bəzi mineralların laylı quruluşunu oxşar şəkildə izah edə bilərsinizmi? İonların diffuziyası ərimiş maqmanın sıx mühitində baş verir.

Halqalı canlı dünya da məhdud resursların nəticəsidir. Şeytanın dairəsi? göbələklərdən ibarətdir (qədim zamanlardan bu, "pis ruhların" hərəkətinin izi hesab olunurdu), sadə bir şəkildə yaranır. Miselyum bütün istiqamətlərdə böyüyür (yerin altında, səthdə yalnız meyvə cisimləri görünür). Bir müddət sonra torpaq mərkəzdə sterilizasiya olunur? miselyum ölür, yalnız periferiyada qalır və üzük formalı bir quruluş meydana gətirir. Ətraf mühitin müəyyən sahələrində qida ehtiyatlarının istifadəsi də bakteriya və kif koloniyalarının halqa quruluşunu izah edə bilər.

ilə təcrübələr Liesegang üzükləri onlar evdə həyata keçirilə bilər (təcrübə nümunəsi məqalədə təsvir edilmişdir; əlavə olaraq, Młodego Technika-nın 8/2006 nömrəsində Stefan Sienkowski Liesegang-ın orijinal təcrübəsini təqdim etdi). Bununla belə, təcrübəçilərin bir neçə məqama diqqət yetirməsinə dəyər. Teorik olaraq, Liesegang üzükləri istənilən yağış reaksiyasında əmələ gələ bilər (onların əksəriyyəti ədəbiyyatda təsvir edilmir, buna görə də biz pioner ola bilərik!), lakin onların hamısı istənilən effektə və jelatin və reagentlərin demək olar ki, bütün mümkün birləşmələrinə səbəb olmur. sulu həll (müəllif tərəfindən təklif olunur, təcrübə yaxşı olacaq).

meyvə üzərində kif

Unutmayın ki, jelatin bir zülaldır və bəzi reagentlər tərəfindən parçalanır (sonra gel təbəqəsi əmələ gəlmir). Mümkün qədər kiçik test borularından istifadə edərək daha aydın üzüklər əldə edilməlidir (möhürlənmiş şüşə borular da istifadə edilə bilər). Səbir əsasdır, çünki bəzi təcrübələr çox vaxt aparır (lakin gözləməyə dəyər; yaxşı formalaşmış üzüklər asandır? Gözəl!).

Yaradıcılıq fenomeni olsa da Liesegang üzükləri bizə yalnız kimyəvi maraq kimi görünə bilər (məktəblərdə bunu qeyd etmirlər), təbiətdə çox geniş yayılmışdır. Məqalədə qeyd olunan fenomen daha geniş bir fenomenə nümunədirmi? substratın konsentrasiyasında dövri dəyişikliklərin baş verdiyi kimyəvi salınım reaksiyaları. Liesegang üzükləri onlar kosmosdakı bu dalğalanmaların nəticəsidir. Proses zamanı konsentrasiyaların dəyişməsini nümayiş etdirən reaksiyalar da maraq doğurur, məsələn, qlikoliz reagentlərinin konsentrasiyalarında dövri dəyişikliklər, çox güman ki, canlı orqanizmlərin bioloji saatının əsasını təşkil edir.

Təcrübəyə baxın:

İnternetdə kimya

?Uçurum? İnternetdə kimyaçı üçün maraqlı ola biləcək bir çox sayt var. Bununla belə, artan problem nəşr olunan məlumatların həddindən artıq çoxluğu, bəzən də keyfiyyəti şübhəlidir. yox? burada 40 ildən çox əvvəl kitabında olan Stanislav Lemin parlaq proqnozlarından sitat gətirəcək ?? elan etdi ki, informasiya resurslarının genişlənməsi eyni zamanda onların əlçatanlığını məhdudlaşdırır.

Buna görə də, kimya küncündə ən maraqlı "kimyəvi" saytların ünvanları və təsvirlərinin dərc ediləcəyi bir bölmə var. Bugünkü məqalə ilə bağlı? Liesegang üzüklərini təsvir edən saytlara aparan ünvanlar.

F. F. Runge-nin rəqəmsal formada orijinal işi (PDF faylının özü qısaldılmış ünvanda yükləmək üçün mövcuddur: http://tinyurl.com/38of2mv):

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

Ünvanı olan sayt http://www.insilico.hu/liesegang/index.html Liesegang üzükləri haqqında əsl bilik toplusudur? kəşf tarixi, təhsil nəzəriyyələri və çoxlu fotoşəkillər.

Və nəhayət, xüsusi bir şey? Ag yağıntı halqasının əmələ gəlməsini göstərən film₂CrO₄, MT oxucularının həmyaşıdı olan polşalı tələbənin işi. Əlbəttə ki, YouTube-da yerləşdirilib:

Axtarış motorundan (xüsusilə qrafikdən) istifadə etməyə dəyər: "Liesegang'ın üzükləri", "Liesegang'ın zolaqları" və ya sadəcə olaraq "Liesegang'ın üzükləri".

Dikromat (və ya xromat) məhlulunda anionlar arasında tarazlıq yaranır

və ətraf mühitin reaksiyasından asılı olaraq. Gümüş (VI) xromatı gümüş (VI) dikromatdan daha az həll olunduğu üçün çökür.

Müşahidə olunan fenomeni izah etmək üçün ilk cəhd 1853-cu ildə kimya üzrə Nobel mükafatı laureatı Vilhelm Fridrix Ostvald (1932-1909) tərəfindən edilib. Alman fiziki kimyaçısı bildirdi ki, yağış kristallaşma nüvələrinin əmələ gəlməsi üçün məhlulun həddindən artıq doymasını tələb edir. Digər tərəfdən, halqaların əmələ gəlməsi ionların hərəkətinə mane olan bir mühitdə (jelatin) diffuziya fenomeni ilə əlaqələndirilir. Su qatından olan kimyəvi birləşmə jelatin təbəqəsinə dərindən nüfuz edir. Çöküntü yaratmaq üçün "tutulmuş" reagentin ionları istifadə olunur. jelatində, çöküntüyə dərhal bitişik ərazilərin tükənməsinə səbəb olur (ionlar konsentrasiyanın azalması istiqamətində yayılır). Konveksiya (məhlulların qarışdırılması) ilə konsentrasiyaların tez bərabərləşdirilməsinin qeyri-mümkün olması səbəbindən sulu təbəqədən olan reagent, jelatində olan kifayət qədər yüksək ion konsentrasiyası olan başqa bir bölgə ilə toqquşur, yalnız artıq formalaşmış təbəqədən bir məsafədə? fenomen vaxtaşırı təkrarlanır. Beləliklə, reagentlərin çətin qarışması şəraitində aparılan çökmə reaksiyası nəticəsində Lieseqanq halqaları əmələ gəlir. Bəzi mineralların laylı quruluşunun əmələ gəlməsini oxşar şəkildə izah edə bilərsinizmi? İonların diffuziyası ərimiş maqmanın sıx mühitində baş verir.

Halqalı canlı dünya da məhdud resursların nəticəsidir. Şeytanın dairəsi? göbələklərdən ibarətdir (qədim zamanlardan bu, "pis ruhların" hərəkətinin izi hesab olunurdu), sadə bir şəkildə yaranır. Miselyum bütün istiqamətlərdə böyüyür (yerin altında, səthdə yalnız meyvə cisimləri görünür). Bir müddət sonra torpaq mərkəzdə sterilizasiya olunur? miselyum ölür, yalnız periferiyada qalır və üzük formalı bir quruluş meydana gətirir. Ətraf mühitin müəyyən sahələrində qida ehtiyatlarının istifadəsi də bakteriya və kif koloniyalarının halqa quruluşunu izah edə bilər.

Liesegang üzükləri ilə təcrübələr evdə həyata keçirilə bilər (təcrübə nümunəsi məqalədə təsvir edilmişdir; əlavə olaraq, Młodego Technika-nın 8/2006-cı il tarixli sayında Stefan Sienkowski orijinal Liesegang təcrübəsini təqdim etdi). Bununla belə, təcrübəçilərin bir neçə məqama diqqət yetirməsinə dəyər. Nəzəri olaraq, Liesegang üzükləri istənilən yağış reaksiyasında əmələ gələ bilər (onların əksəriyyəti ədəbiyyatda təsvir edilmir, buna görə də biz pioner ola bilərik!), lakin onların hamısı istənilən effektə və jelatin və reagentlərin demək olar ki, bütün mümkün birləşmələrinə səbəb olmur. sulu həll (müəllif tərəfindən təklif olunur, təcrübə yaxşı olacaq). Unutmayın ki, jelatin bir zülaldır və bəzi reagentlər tərəfindən parçalanır (sonra gel təbəqəsi əmələ gəlmir). Mümkün qədər kiçik test borularından istifadə edərək daha aydın üzüklər əldə edilməlidir (möhürlənmiş şüşə borular da istifadə edilə bilər). Səbir əsasdır, çünki bəzi təcrübələr çox vaxt aparır (lakin gözləməyə dəyər; yaxşı formalaşmış üzüklər asandır? Gözəl!).

Liesegang halqasının meydana gəlməsi kimyəvi bir maraq kimi görünsə də (məktəblərdə bu barədə danışılmır), təbiətdə çox geniş yayılmışdır. Məqalədə qeyd olunan fenomen daha geniş bir fenomenə nümunədirmi? substratın konsentrasiyasında dövri dəyişikliklərin baş verdiyi kimyəvi salınım reaksiyaları. Liesegang üzükləri kosmosdakı bu dalğalanmaların nəticəsidir. Proses zamanı konsentrasiyaların dəyişməsini nümayiş etdirən reaksiyalar da maraq doğurur, məsələn, qlikoliz reagentlərinin konsentrasiyalarında dövri dəyişikliklər, çox güman ki, canlı orqanizmlərin bioloji saatının əsasını təşkil edir.

zp8497586rq