Liesegang yüzükleri? doğanın büyüleyici kreasyonları

"Şeytan Çemberi"

Lütfen canlı organizmaları ve cansız doğa örneklerini gösteren birkaç fotoğrafa bakın: bir agar besiyerinde bir bakteri kolonisi, meyvelerde büyüyen bir küf, bir şehir bahçesindeki mantarlar ve mineraller - akik, malakit, kumtaşı. Tüm öğelerin ortak noktası nedir? Bu, (az ya da çok iyi tanımlanmış) eşmerkezli dairelerden oluşan yapılarıdır. Kimyagerler onları çağırır Liesegang yüzükleri.

Bu yapıların adı kaşifin adından mı geliyor? Raphael Edouard Liesegang, onları ilk tanımlayan kişi olmasa da. Bu, 1855 yılında, diğer şeylerin yanı sıra, filtre kağıdı üzerinde kimyasal reaksiyonların gerçekleştirilmesine dahil olan Friedlieb Ferdinand Runge tarafından yapıldı. Alman bir kimyager tarafından mı yaratıldı? () kesinlikle elde edilen ilk Liesegang halkaları olarak kabul edilebilir ve bunların hazırlanma yöntemi kağıt kromatografisidir. Ancak keşif bilim dünyasında fark edilmedi mi? Runge bunu planlanandan yarım asır önce yaptı (XNUMX. yüzyılın başında Varşova'da çalışan Rus botanikçi Mikhail Semyonovich Tsvet, kromatografinin tanınmış bir mucididir). Eh, bu bilim tarihindeki bu türden ilk vaka değil; çünkü keşifler bile "zamanında gelmeli".

Raphael Eduard Liesegang (1869-1947)? Fotoğraf endüstrisindeki Alman kimyager ve girişimci. Bir bilim adamı olarak kolloidlerin ve fotoğrafik malzemelerin kimyasını inceledi. Liesegang halkaları olarak bilinen yapıları keşfetmesiyle ünlüydü.

Kaşifin ünü, bir dizi koşuldan yardım alan R. E. Liesegang tarafından kazanıldı (ayrıca bilim tarihinde ilk kez değil mi?). 1896'da bir gümüş nitrat AgNO kristali düşürdü.₃ potasyum dikromat (VI) K çözeltisi ile kaplanmış bir cam plaka üzerinde₂Cr₂O₇ jelatin (Liesegang fotoğrafçılıkla ilgileniyordu ve dikromatlar hala klasik fotoğrafçılığın sözde asil tekniklerinde, örneğin kauçuk ve brom tekniğinde kullanılmaktadır). Bir lapis lazuli kristali etrafında oluşan gümüş(VI)Ag kromat kahverengi çökeltisinin eşmerkezli daireleri.₂CrO₄ Alman kimyager ilgilendi. Bilim adamı, gözlemlenen fenomenin sistematik bir çalışmasına başladı ve bu nedenle halkalar sonunda onun adını aldı.

Liesegang tarafından gözlemlenen reaksiyon denkleme karşılık geldi (kısaltılmış iyonik biçimde yazılmıştır):

Bir dikromat (veya kromat) çözeltisinde, anyonlar arasında bir denge kurulur.

, çevrenin tepkisine bağlı olarak. Gümüş(VI) kromat, gümüş(VI) dikromattan daha az çözünür olduğu için çöker.

Gözlenen fenomeni açıklamak için ilk girişimi yaptı. Wilhelm Friedrich Ostwald (1853-1932), 1909 Nobel Kimya Ödülü sahibi. Alman fiziksel kimyager, kristalizasyon çekirdekleri oluşturmak için çökeltmenin çözeltinin aşırı doygunluğunu gerektirdiğini belirtti. Öte yandan, halkaların oluşumu, iyonların hareketlerini engelleyen bir ortamda (jelatin) difüzyonu olgusuyla ilişkilidir. Su tabakasından gelen kimyasal bileşik, jelatin tabakasına derinlemesine nüfuz eder. "Tutulmuş" reaktifin iyonları, bir çökelti oluşturmak için kullanılır. tortunun hemen bitişiğindeki alanların tükenmesine yol açan jelatin içinde (iyonlar azalan konsantrasyon yönünde dağılır).

Liesegang halkaları in vitro

Konveksiyonla (çözeltilerin karıştırılması) konsantrasyonların hızlı bir şekilde eşitlenmesinin imkansızlığından dolayı, sulu tabakadan gelen reaktif, jelatin içinde bulunan yeterince yüksek iyon konsantrasyonuna sahip başka bir bölge ile, sadece önceden oluşturulmuş tabakadan belirli bir mesafede çarpışır mı? fenomen periyodik olarak tekrarlanır. Bu nedenle, reaktiflerin zor karıştırıldığı koşullar altında gerçekleştirilen çökelme reaksiyonunun bir sonucu olarak Liesegang halkaları oluşur. Bazı minerallerin katmanlı yapısını benzer şekilde açıklayabilir misiniz? İyonların difüzyonu, yoğun bir erimiş magma ortamında meydana gelir.

Halkalı yaşam dünyası da sınırlı kaynakların bir sonucudur. Şeytanın çemberi? mantarlardan oluşan (eskiden beri "kötü ruhların" eyleminin bir izi olarak kabul edildi), basit bir şekilde ortaya çıkıyor. Miselyum her yöne büyür (yerin altında, yüzeyde sadece meyve veren cisimler görülür). Bir süre sonra toprak merkezde mi sterilize oluyor? miselyum ölür, sadece çevrede kalır ve halka şeklinde bir yapı oluşturur. Çevrenin belirli alanlarında besin kaynaklarının kullanılması bakteri ve küf kolonilerinin halka yapısını da açıklayabilir.

deneyler Liesegang yüzükleri evde gerçekleştirilebilirler (makalede bir deney örneği açıklanmıştır; ayrıca, Młodego Technika'nın 8/2006 sayısında Stefan Sienkowski, Liesegang'ın orijinal deneyini sundu). Bununla birlikte, deneycilerin dikkatini birkaç noktaya vermeye değer. Teorik olarak, Liesegang halkaları herhangi bir çökeltme reaksiyonunda oluşturulabilir (çoğu literatürde tanımlanmamıştır, bu nedenle öncü olabiliriz!), ancak hepsi istenen etkiye yol açmaz ve jelatin ve jelatin içindeki hemen hemen tüm olası reaktif kombinasyonları. sulu çözelti (yazar tarafından önerilir, deneyim iyi olacaktır).

meyvelerde küf

Jelatinin bir protein olduğunu ve bazı reaktifler tarafından parçalandığını unutmayın (o zaman bir jel tabakası oluşmaz). Mümkün olduğunca küçük test tüpleri kullanılarak daha belirgin halkalar elde edilmelidir (kapalı cam tüpler de kullanılabilir). Bununla birlikte, sabır önemlidir, çünkü bazı deneyler çok zaman alır (ancak beklemeye değer; iyi şekillendirilmiş halkalar kolaydır? Güzel!).

Her ne kadar yaratıcılık olgusu Liesegang yüzükleri Bize sadece kimyasal bir merak gibi görünebilir (okullarda bundan bahsetmiyorlar), doğada çok yaygın. Yazıda bahsedilen olgu çok daha geniş bir olgunun örneği midir? substrat konsantrasyonunda periyodik değişikliklerin meydana geldiği kimyasal salınım reaksiyonları. Liesegang yüzükleri bunlar uzaydaki bu dalgalanmaların sonucudur. İşlem sırasında konsantrasyonlarda dalgalanmalar gösteren reaksiyonlar da ilgi çekicidir, örneğin, büyük olasılıkla canlı organizmaların biyolojik saatinin altında yatan glikoliz reaktiflerinin konsantrasyonlarındaki periyodik değişiklikler.

Deneyime bakın:

Web'de kimya

?Uçurum? İnternet, bir kimyagerin ilgisini çekebilecek birçok site içerir. Bununla birlikte, artan bir sorun, bazen de şüpheli kalitede yayınlanan verilerin fazlalığıdır. Değil? 40 yıldan fazla bir süre önce kitabında yer alan Stanislav Lem'in parlak tahminlerini burada alıntılayacak mı? bilgi kaynaklarının genişlemesinin eşzamanlı olarak kullanılabilirliklerini sınırladığını ilan etti.

Bu nedenle kimya köşesinde en ilginç "kimyasal" sitelerin adreslerinin ve açıklamalarının yayınlanacağı bir bölüm var. Bugünün makalesiyle ilgili mi? Liesegang halkalarını açıklayan sitelere giden adresler.

F. F. Runge'nin dijital formdaki orijinal çalışması (PDF dosyasının kendisi kısaltılmış adresten indirilebilir: http://tinyurl.com/38of2mv):

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

Adres içeren web sitesi http://www.insilico.hu/liesegang/index.html Liesegang halkaları hakkında gerçek bir bilgi özeti mi? keşif tarihi, eğitim teorileri ve birçok fotoğraf.

Ve son olarak, özel bir şey? Ag çökeltme halkası oluşumunu gösteren film₂CrO₄, Polonyalı bir öğrencinin çalışması, MT okuyucularının bir akranı. Tabii ki, YouTube'da yayınlandı:

Ayrıca uygun anahtar kelimeleri girerek bir arama motorunu (özellikle grafiksel olanı) kullanmaya değer: “Liesegang halkaları”, “Liesegang bantları” veya basitçe “Liesegang halkaları”.

Bir dikromat (veya kromat) çözeltisinde, anyonlar arasında bir denge kurulur.

ve çevrenin tepkisine bağlı olarak. Gümüş(VI) kromat, gümüş(VI) dikromattan daha az çözünür olduğu için çöker.

Gözlemlenen fenomeni açıklamaya yönelik ilk girişim, 1853'da Nobel Kimya Ödülü'nü kazanan Wilhelm Friedrich Ostwald (1932-1909) tarafından yapıldı. Alman fiziksel kimyager, kristalizasyon çekirdekleri oluşturmak için çökeltmenin çözeltinin aşırı doygunluğunu gerektirdiğini belirtti. Öte yandan, halkaların oluşumu, iyonların hareketlerini engelleyen bir ortamda (jelatin) difüzyonu olgusuyla ilişkilidir. Su tabakasından gelen kimyasal bileşik, jelatin tabakasına derinlemesine nüfuz eder. "Tutulmuş" reaktifin iyonları, bir çökelti oluşturmak için kullanılır. tortunun hemen bitişiğindeki alanların tükenmesine yol açan jelatin içinde (iyonlar azalan konsantrasyon yönünde dağılır). Konveksiyonla (çözeltilerin karıştırılması) konsantrasyonların hızlı bir şekilde eşitlenmesinin imkansızlığı nedeniyle, sulu tabakadan gelen reaktif, jelatin içinde bulunan yeterince yüksek iyon konsantrasyonuna sahip başka bir bölge ile, sadece önceden oluşturulmuş tabakadan bir mesafede çarpışır mı? fenomen periyodik olarak tekrarlanır. Böylece, reaktiflerin zor karıştırıldığı koşullar altında gerçekleştirilen çökelme reaksiyonunun bir sonucu olarak Liesegang halkaları oluşur. Bazı minerallerin katmanlı yapısının oluşumunu da benzer şekilde açıklar mısınız? İyonların difüzyonu, yoğun bir erimiş magma ortamında meydana gelir.

Halkalı yaşam dünyası da sınırlı kaynakların bir sonucudur. Şeytanın çemberi? mantarlardan oluşan (eskiden beri "kötü ruhların" eyleminin bir izi olarak kabul edildi), basit bir şekilde ortaya çıkıyor. Miselyum her yöne büyür (yerin altında, yüzeyde sadece meyve veren cisimler görülür). Bir süre sonra toprak merkezde mi sterilize oluyor? miselyum ölür, sadece çevrede kalır ve halka şeklinde bir yapı oluşturur. Çevrenin belirli alanlarında besin kaynaklarının kullanılması bakteri ve küf kolonilerinin halka yapısını da açıklayabilir.

Liesegang halkaları ile deneyler evde yapılabilir (makalede bir deney örneği açıklanmıştır; ayrıca, 8/2006 tarihli Młodego Technika sayısında Stefan Sienkowski orijinal Liesegang deneyini sundu). Bununla birlikte, deneycilerin dikkatini birkaç noktaya vermeye değer. Teorik olarak, Liesegang halkaları herhangi bir çökeltme reaksiyonunda oluşturulabilir (çoğu literatürde tanımlanmamıştır, bu nedenle öncü olabiliriz!), ancak hepsi istenen etkiye yol açmaz ve jelatin ve jelatin içindeki hemen hemen tüm olası reaktif kombinasyonları. sulu çözelti (yazar tarafından önerilir, deneyim iyi olacaktır). Jelatinin bir protein olduğunu ve bazı reaktifler tarafından parçalandığını unutmayın (o zaman bir jel tabakası oluşmaz). Mümkün olduğunca küçük test tüpleri kullanılarak daha belirgin halkalar elde edilmelidir (kapalı cam tüpler de kullanılabilir). Bununla birlikte, sabır önemlidir, çünkü bazı deneyler çok zaman alır (ancak beklemeye değer; iyi şekillendirilmiş halkalar kolaydır? Güzel!).

Liesegang halkasının oluşumu kimyasal bir merak gibi görünse de (okullarda bahsedilmez), doğada çok yaygındır. Yazıda bahsedilen olgu çok daha geniş bir olgunun örneği midir? substrat konsantrasyonunda periyodik değişikliklerin meydana geldiği kimyasal salınım reaksiyonları. Liesegang halkaları, uzaydaki bu dalgalanmaların sonucudur. İşlem sırasında konsantrasyonlarda dalgalanmalar gösteren reaksiyonlar da ilgi çekicidir, örneğin, büyük olasılıkla canlı organizmaların biyolojik saatinin altında yatan glikoliz reaktiflerinin konsantrasyonlarındaki periyodik değişiklikler.

zp8497586rq