واکنش ساعتی
واکنش های ساعتی یکی از منحصر به فرد ترین دسته های واکنش های شیمیایی است که واکنش های ساعتی Landolt از معروف ترین آنهاست.
در نوع واکنش خاص، دو محلول بی رنگ با یکدیگر مخلوط می کنیم. در لحظات ابتدایی اتفاق خاصی مشاهده نمی شود ولی بعد از چند دقیقه ناگهان رنگ محلول از بی رنگ به آبی تیره تغییر می کند. به عبارت دیگر می توان مکانیزم وکنش های ساعتی را چنین بیان کرد که با مخلوط محلول ها (بی رنگ) فوراً تغییری که با چشم بتوان آن را دید، مشاهده نمی شود اما رنگ محلول بعد از گذشت زمانی به طور ناگهانی تغییر می کند، که از این زمان به زمان انجام واکنش تعبیر می شود.
چگونگی انجام واکنش های ساعتی
در این سیستم A,B,C,D واکنش دهنده می باشند. در این سیستم ابتدا واکنش گر A با واکنش گر B واکنش می دهد و محصول P را می دهد.
اکنون P تشکیل شده با واکنش گر C واکنش می دهد و مصرف می شود و محصول R را می دهد.
اگر غلظت A و B به اندازه کافی بالا باشد (نسبت به غلظت C) مصرف واکنش گر C تاثیر کلی را بر واکنش های 1 و 2 خواهد گذاشت. به مجرد آنکه واکنش گر C به طور کلی از سیستم واکنش حذف شود محصول تولیدی واکنش 1 (P) دیگر واکنش نمی دهد.
به همین دلیل غلظت ماده P به سرعت بالا می رود. دراین حالت (نقطه بحرانی) که غلظت ماده P به اندازه کافی برای واکنش با واکنش گر چهارم (D) بالا رود، واکنش زیر که منجر به تولید محصول رنگی و خود باعث تغییر رنگ محلول می شود، انجام می پذیرد.
این نکته نیز شایان ذکر است که سرعت واکنش 2 باید بیشتر از سرعت واکنش 3 باشد. (که P با C واکنش دهد نه D.)
شناخته شده ترین واکنش های ساعتی، واکنش های Landolt است.
که در آن واکنش بین یونهای ید و پرسولفات مورد بررسی قرار می گیرد.
واکنش شماره 4
سرعت واکنش با افزایش مقدار ناچیزی یون تیوسولفات اندازه گیری می شود و ید آزاد شده از واکنش بالا سریعاً با تیوسولفات واکنش داده و به I- تبدیل می شود.فاصله زمانی از شروع واکنش تا ظاهر شدن رنگ آبی معیاری از سرعت اولیه واکنش است. واکنش هایی نظیر این واکنش را تحت عنوان واکنش های سرعتی معرفی می کنند و این واکنش را نیز ساعت یدی می گویند.
می توانید فیلم را از این قسمت مشاهده کنید.
آزمایش واکنش ساعتی ید نمونه ای از واکنش ساعتی
سرعت این واکنش مانند اکثر واکنش ها به غلظت و دما بستگی دارد، با تغییر و ازدیاد غلظت هریک از واکنشگرها سرعت افزایش می یابد.
آزمایش کلی به این ترتیب است که ابتدا با افزایشآب اکسیژنه به مخلوط سولفوریک اسید و (پتاسیم یدیدKI ) می توان ید تهیه نمود.
ید رنگ نشاسته موجود در مخلوط آزمایش را آبی می کند، حال اگر به این مخلوط تیوسولفات اضافه شود، ید وارد واکنش می شود و رنگ آبی کم کم ازبین می رود.
چنانچه ید اضافی باقی بماند سبب آبی رنگ شدن نشاسته می شود.
نحوه آزمایش به این شکل است که ابتدا محلولی از مخلوط پتاسیم یدید و سدیم تیوسولفات با غلظت مشخص و معین تهیه می کنند (محلول الف) سپس درچند لوله آزمایش به تساوی حجم ثابتی از این محلول ریخته و به آن ها حجم مناسبی سولفوریک اسید رقیق و چند قطره چسب نشاسته می افزایند (لوله های A)
به همان تعداد درچند لوله آزمایش دیگر محلول پر اکسید هیدروژن که با غلظت معین رقیق نموده اند. با حجم های مثلا 5، 10، 15، 6 آماده می کنند. (لوله های B)
در مرحله آخر همزمان هر یک از محلول های لوله های (A) را به محتویات لوله های (B) می افزایند و زمان انجام واکنش را در هر لوله آزمایش اندازه گیری می کنند. چون حجم محلول در لوله های B به یک اندازه افزایش یافته فاصله زمان انجام واکنش درآن ها برابر خواهد بود.