Anells de Liesegang? fascinants creacions de la natura
"Cercle del diable"
Si us plau, mireu unes quantes fotografies que mostren organismes vius i mostres de naturalesa inanimada: una colònia de bacteris en un medi d'agar, un motlle que creix a les fruites, fongs a la gespa de la ciutat i minerals: àgata, malaquita, gres. Què tenen en comú tots els elements? Aquesta és la seva estructura, formada per cercles concèntrics (més o menys ben definits). Els químics els anomenen Anells de Liesegang.
El nom d'aquestes estructures prové del nom del descobridor? Raphael Edouard Liesegang, encara que no va ser el primer a descriure'ls. Ho va fer l'any 1855 Friedlieb Ferdinand Runge, que va participar, entre altres coses, en la realització de reaccions químiques sobre paper de filtre. Creat per un químic alemany? Imatges fetes per si mateix? () Sens dubte es poden considerar els primers anells de Liesegang obtinguts, i el mètode de la seva preparació és la cromatografia en paper. No obstant això, el descobriment no es va notar en el món de la ciència? Runge ho va fer mig segle abans del previst (el botànic rus Mikhail Semyonovich Tsvet, que va treballar a Varsòvia a principis del segle XX, és un conegut inventor de la cromatografia). Bé, aquest no és el primer cas d'aquest tipus en la història de la ciència; perquè fins i tot els descobriments han de "arribar a temps".
Raphael Eduard Liesegang (1869-1947)? Químic i emprenedor alemany de la indústria de la fotografia. Com a científic, va estudiar la química dels col·loides i els materials fotogràfics. Va ser famós per descobrir estructures conegudes com a anells de Liesegang.
La fama del descobridor la va guanyar R. E. Liesegang, que va ser ajudat per una combinació de circumstàncies (també no és la primera vegada en la història de la ciència?). El 1896, va deixar caure un cristall de nitrat de plata AgNO.3 sobre una placa de vidre recoberta amb una solució de dicromat de potassi (VI) K2Cr2O7 en gelatina (Liesegang s'interessava per la fotografia, i els dicromats encara es fan servir en les anomenades tècniques nobles de la fotografia clàssica, per exemple, en la tècnica del cautxú i el brom). Cercles concèntrics de precipitat marró de cromat de plata(VI)Ag es van formar al voltant d'un cristall de lapislàtzuli.2CrO4 va interessar el químic alemany. El científic va començar un estudi sistemàtic del fenomen observat i, per tant, els anells van rebre el seu nom.
La reacció observada per Liesegang correspon a l'equació (escrita en forma iònica abreujada):
En una solució de dicromat (o cromat), s'estableix un equilibri entre els anions
, en funció de la reacció de l'entorn. Com que el cromat de plata (VI) és menys soluble que el dicromat de plata (VI), precipita.
Va fer el primer intent d'explicar el fenomen observat. Wilhelm Friedrich Ostwald (1853-1932), guanyador del Premi Nobel de Química l'any 1909. El químic físic alemany va afirmar que la precipitació requereix la sobresaturació de la solució per formar nuclis de cristal·lització. D'altra banda, la formació d'anells s'associa amb el fenomen de difusió d'ions en un medi que n'impedeix el moviment (gelatina). El compost químic de la capa d'aigua penetra profundament a la capa de gelatina. Els ions del reactiu "atrapat" s'utilitzen per formar un precipitat. en gelatina, que comporta l'esgotament de les zones immediatament adjacents al sediment (els ions es difonen en la direcció de la concentració decreixent).
Anells de Liesegang in vitro
A causa de la impossibilitat d'una ràpida igualació de concentracions per convecció (mescla de solucions), el reactiu de la capa aquosa xoca amb una altra regió amb una concentració prou alta d'ions continguts a la gelatina, només a una certa distància de la capa ja formada? el fenomen es repeteix periòdicament. Per tant, els anells de Liesegang es formen com a resultat de la reacció de precipitació realitzada en condicions de difícil barreja dels reactius. Pots explicar l'estructura en capes d'alguns minerals d'una manera similar? La difusió dels ions es produeix en un medi dens de magma fos.
El món viu anellat també és el resultat de recursos limitats. Cercle del diable? compost de bolets (des de temps immemorials es considerava un rastre de l'acció dels "esperits malignes"), sorgeix d'una manera senzilla. El miceli creix en totes direccions (sota la terra, només els cossos fructífers són visibles a la superfície). Després d'un temps, el sòl s'esterilitza al centre? el miceli mor, quedant només a la perifèria, formant una estructura en forma d'anell. L'ús de recursos alimentaris en determinades zones del medi també pot explicar l'estructura d'anell de les colònies bacterianes i de floridura.
experiments Anells de Liesegang es poden dur a terme a casa (a l'article es descriu un exemple d'experiment; a més, al número 8/2006 de Młodego Technika, Stefan Sienkowski va presentar l'experiment original de Liesegang). Tanmateix, val la pena parar l'atenció dels experimentadors a diversos punts. Teòricament, els anells de Liesegang es poden formar en qualsevol reacció de precipitació (la majoria d'ells no estan descrits a la literatura, així que ens podem convertir en pioners!), però no tots condueixen a l'efecte desitjat i gairebé totes les combinacions possibles de reactius en gelatina i gelatina. solució aquosa (suggerit per l'autor, l'experiència serà bona).
motlle sobre fruita
Recordeu que la gelatina és una proteïna i es descompon per alguns reactius (aleshores no es forma una capa de gel). S'han d'obtenir anells més pronunciats utilitzant tubs d'assaig tan petits com sigui possible (també es poden utilitzar tubs de vidre segellats). La paciència és clau, però, ja que alguns experiments requereixen molt de temps (però val la pena esperar; els anells ben formats són fàcils? Preciós!).
Encara que el fenomen de la creativitat Anells de Liesegang ens pot semblar només una curiositat química (no n'esmenten a les escoles), està molt estesa en la naturalesa. El fenomen esmentat a l'article és un exemple d'un fenomen molt més ampli? reaccions químiques oscil·latòries durant les quals es produeixen canvis periòdics en la concentració del substrat. Anells de Liesegang són el resultat d'aquestes fluctuacions en l'espai. També són interessants les reaccions que demostren fluctuacions en les concentracions durant el procés, per exemple, els canvis periòdics en les concentracions dels reactius de la glucòlisi, molt probablement, són la base del rellotge biològic dels organismes vius.
Veure experiència:
Química a la xarxa
?Avenc? Internet conté molts llocs que poden ser d'interès per a un químic. Tanmateix, un problema creixent és la sobreabundància de dades publicades, de vegades també de dubtosa qualitat. No? citarà aquí les brillants prediccions de Stanislav Lem, que fa més de 40 anys en el seu llibre ?? va proclamar que l'ampliació dels recursos d'informació limita simultàniament la seva disponibilitat.
Per tant, al racó de química hi ha un apartat on es publicaran adreces i descripcions dels llocs "químics" més interessants. Relacionat amb l'article d'avui? adreces que condueixen a llocs que descriuen els anells de Liesegang.
L'obra original de F. F. Runge en format digital (el mateix fitxer PDF es pot descarregar a l'adreça abreujada: http://tinyurl.com/38of2mv):
http://edocs.ub.uni-frankfurt.de/volltexte/2007/3756/.
Lloc web amb adreça http://www.insilico.hu/liesegang/index.html és un veritable compendi de coneixements sobre els anells de Liesegang? la història del descobriment, teories de l'educació i moltes fotografies.
I finalment, alguna cosa especial? pel·lícula que mostra la formació d'anells de precipitació Ag2CrO4, el treball d'un estudiant polonès, un parell de lectors de MT. Per descomptat, publicat a YouTube:
També val la pena utilitzar un cercador (especialment gràfic) introduint-hi les paraules clau adequades: "Liesegang rings", "Liesegang bands" o simplement "Liesegang rings".
En una solució de dicromat (o cromat), s'estableix un equilibri entre els anions
i, en funció de la reacció de l'entorn. Com que el cromat de plata (VI) és menys soluble que el dicromat de plata (VI), precipita.
El primer intent d'explicar el fenomen observat el va fer Wilhelm Friedrich Ostwald (1853-1932), premi Nobel de Química l'any 1909. El químic físic alemany va afirmar que la precipitació requereix la sobresaturació de la solució per formar nuclis de cristal·lització. D'altra banda, la formació d'anells s'associa amb el fenomen de difusió d'ions en un medi que n'impedeix el moviment (gelatina). El compost químic de la capa d'aigua penetra profundament a la capa de gelatina. Els ions del reactiu "atrapat" s'utilitzen per formar un precipitat. en gelatina, que comporta l'esgotament de les zones immediatament adjacents al sediment (els ions es difonen en la direcció de disminució de la concentració). A causa de la impossibilitat d'una ràpida igualació de concentracions per convecció (mescla de solucions), el reactiu de la capa aquosa xoca amb una altra regió amb una concentració prou alta d'ions continguts a la gelatina, només a una distància de la capa ja formada? el fenomen es repeteix periòdicament. Així, els anells de Liesegang es formen com a resultat de la reacció de precipitació realitzada en condicions de difícil barreja dels reactius. Pots explicar la formació de l'estructura en capes d'alguns minerals d'una manera semblant? La difusió dels ions es produeix en un medi dens de magma fos.
El món viu anellat també és el resultat de recursos limitats. Cercle del diable? compost de bolets (des de temps immemorials es considerava un rastre de l'acció dels "esperits malignes"), sorgeix d'una manera senzilla. El miceli creix en totes direccions (sota la terra, només els cossos fructífers són visibles a la superfície). Després d'un temps, el sòl s'esterilitza al centre? el miceli mor, quedant només a la perifèria, formant una estructura en forma d'anell. L'ús de recursos alimentaris en determinades zones del medi també pot explicar l'estructura d'anell de les colònies bacterianes i de floridura.
Els experiments amb anells de Liesegang es poden dur a terme a casa (a l'article es descriu un exemple d'experiment; a més, en el número de Młodego Technika del 8/2006, Stefan Sienkowski va presentar l'experiment original de Liesegang). Tanmateix, val la pena parar l'atenció dels experimentadors a diversos punts. Teòricament, els anells de Liesegang es poden formar en qualsevol reacció de precipitació (la majoria d'ells no estan descrits a la literatura, així que ens podem convertir en pioners!), però no tots condueixen a l'efecte desitjat i gairebé totes les combinacions possibles de reactius en gelatina i gelatina. solució aquosa (suggerit per l'autor, l'experiència serà bona). Recordeu que la gelatina és una proteïna i es descompon per alguns reactius (aleshores no es forma una capa de gel). S'han d'obtenir anells més pronunciats utilitzant tubs d'assaig el més petits possibles (també es poden utilitzar tubs de vidre segellats). La paciència és clau, però, ja que alguns experiments requereixen molt de temps (però val la pena esperar; els anells ben formats són fàcils? Preciós!).
Tot i que la formació de l'anell de Liesegang pot semblar una curiositat química (no s'esmenta a les escoles), està molt estès a la natura. El fenomen esmentat a l'article és un exemple d'un fenomen molt més ampli? reaccions químiques oscil·latòries durant les quals es produeixen canvis periòdics en la concentració del substrat. Els anells de Liesegang són el resultat d'aquestes fluctuacions a l'espai. També són interessants les reaccions que demostren fluctuacions en les concentracions durant el procés, per exemple, els canvis periòdics en les concentracions dels reactius de la glucòlisi, molt probablement, són la base del rellotge biològic dels organismes vius.
zp8497586rq
