Percobaan Sains : Beaker Ajaib

Ketika kita mempelajari perubahan fisika dan perubahan kimia, maka di perubahan kimia kita akan belajar membedakan antara bahan kimia dan perubahan fisik, kita sering diminta untuk melihat terhadap perubahan yang mungkin bisa menghasilkan pembuatan materi baru. Contohnya termasuk perubahan suhu, pembentukan endapan, penguraian atau perubahan warna.

Pendahuluan

Untuk yang perubahan warna, ahli kimia sering menunjukkan demonstrasi 'beakers berwarna' di mana serangkaian cairan dituangkan satu ke yang lain untuk menunjukan perubahan warna yang mengesankan. Yang paling umum digunakan adalah demonstrasi 'air ke anggur' dan sekarang kita dapat menambahkan beberapa bahan yang dipilih dengan lebih hati-hati.

Alat dan Bahan
8 Gelas beaker kering 500 ml (gelas beaker besar membuat lebih mudah untuk menyembunyikan bahan kimia yang ditambahkan ke masing-masing dalam beaker)
     Beaker 1: biarkan kosong
     Beaker 2: 20 tetes 0.4M NaOH (iritan)
     Beaker 3: 10 tetes indikator fenolftalein (indikator untuk titrasi asam basa)
     Beaker 4: 15 tetes H2SO4 1 M
     Beaker 5: Seujung spatula KMnO4 padat
     Beaker 6: 40 tetes zat besi (II) sulfat heptahidrat  diasamkan FeSO4.7H2O (larutan dapat dibuat dengan melarutkan 4,76 g besi (II) sulfat heptahidrat dalam 10 ml H2SO4 1M)
     Beaker 7: 15 tetes 10% larutan potassium thiocyanate KSCN
     Beaker 8: 10 tetes 2% potassium hexacyanoferrate (III) K3[Fe(CN)6]

Langkah Kerja
Pertama kita harus menyiapkan kedelapan gelas beaker tersebut tampak kosong bagi. Kita memperagakanya dengan penonton yang melihat duduk dengan bagian bawah gelas beaker. Saat kita menambahkan bahan kimia pada masing-masing gelas beakaer, usahakan cairan tersebut tersembuhnyi di bawah gelas tersebut.

Isi beaker 1 dengan sekitar 500 ml air keran sehingga penonton bisa melihat tidak ada yang aneh dengan cairannya. Tuangkan isinya dari ketinggian sekitar 10 cm ke dalam gelas kimia 2 - ini membantu mencampuradukkan sebanyak mungkin tanpa percikan. Lakukan menuangkan cairan tersebut dari satu gelas kimia ke gelas berikutnya, serangkaian perubahan warna akan terjadi sebagai

     Beaker 1: tidak berwarna
     Beaker 2: tidak berwarna
     Beaker 3: pink
     Beaker 4: tidak berwarna
     Beaker 5: pink
     Beaker 6: tidak berwarna
     Beaker 7: oranye
     Beaker 8: biru 

Pembahasan 
Ketika air ditambahkan ke natrium hidroksida dalam di gelas beaker 2, jelas tidak ada perubahan warna, namun pada gelas beaker 3 yang ditetesi indikator pp, maka akan terjadi perubahan warna menjadi pink, dimana indikator fenolftalein beralih dari bentuk leuco ke bentuk pink, setelah ditambahkan ke beaker 4, maka dinetralkan kembali oleh asam dan fenolftalein kembali ke bentuk leuco atau tidak berwarna.
Pada cairan yang ditambahkan ke gelas beaker 5 yang berisi kalium manganat (VII), maka larutan akan menjadi warna merah jambu yang sangat mirip dengan fenolftalein.
Pada gelas beaker 5, terjadi proses awal, dimana kita melihat perubahan warna saat MnO4 yang berwarna merah muda, direduksi menjadi Mn2 + yang hampir tidak berwarna. Pada gelas 6 Kompleks [Fe (H2O) 6] 2+ selanjutnya akan dioksidasi menjadi [Fe (H2O) 6] 3+, keduanya sangat tidak berwarna pada konsentrasi ini, dan ini juga untuk memberikan Fe (III) yang dibutuhkan untuk gelas berikutnya.pada gelas 7 dengan menambahkan ini ke kalium tiosianat menghasilkan warna merah darah yang familier (tampak lebih oranye pada konsentrasi ini) karena SCN merupakan ligand yang menggantikan salah satu ligan air. Hal ini terjadi karena penurunan frekuensi cahaya yang diserap dan pergeseran warna yang sesuai dari kuning ke merah  darah dan ke oranye, yang mengklaim hal ini disebabkan pertukaran air untuk ligan medan yang lebih lemah, seperti yang ditunjukan pada reaksi dibawah ini.

[Fe(H₂O)₆]³⁺  +  SCN^–  →  [Fe(H₂O)₅SCN]²⁺  +  H₂O

Pada kenyataannya, ini dan warna pada gelas berikutnya adalah karena proses transfer muatan, yang sering dikaitkan dengan warna cerah bahkan pada konsentrasi rendah. Di sini, sebagian besar cahaya diserap saat elektron dipindahkan dari ligan ke ion logam daripada di antara pecahan d sub kerang pada setrika itu sendiri. Pengalihan muatan juga memperhitungkan warna MnO4-ion yang sangat teroksidasi yang terlihat kuat sebelumnya dan juga contoh klasik lainnya seperti warna safir dan kaca coklat.Reaksi terakhir pada gelas 8 adalah yang paling menarik, karena kita akan menghasilkan warna biru Prusia, Fe4[Fe(CN)6]3. Bentuk kompleks campuran oksidasi biru Fe (III) dan Fe (II) dengan ligan sianida adalah salah satu pigmen sintetis pada mulanya. Warna birunya menginspirasi Gay-Lussac saat menamai sianida, dan memberi nama proses ini sebagai cyanotype. Pada yang terakhir, cahaya tampak cukup untuk mereduksi beberapa Fe (III) menjadi Fe (II) dalam campuran kalium Ferisianida dan Besi Ammonium Sitrat, yang menghasilkan pembentukan pigmen biru terang. Sekali lagi, kita melihat senyawa logam transisi yang warnanya kuat tidak timbul dari efek medan kristal tapi dari transfer muatan, Cahaya terutama diserap saat elektron dipertukarkan antara ion Fe (III) dan Fe (II) di antara tingkat d split dalam ion logam.