碘与淀粉显色反应探究
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碘与淀粉显色现象探究
摘要碘与淀粉的显色反应是检验碘或淀粉的验证性实验。本文分别通过测定不同浓度、不同溶剂、不同酸碱性、不同温度条件对碘与淀粉显色反应的影响,得出了碘与淀粉显色反应的最佳条件,从而能够增进碘与淀粉显色反应的演示效果。
关键词碘淀粉颜色
引言
实验和实际应用中常利用碘溶液的特征颜色来进行化学分离和鉴定,有着广泛的实用意义。碘是无机化学教学中一种重要元素,在无机化学实验中,学生必须完成碘的各类实验。在实用中,我们常用碘与淀粉的反应来证实碘的存在。1实验部分
1.1仪器和药品
0.5%淀粉溶液,饱和碘水,0.1 mol/L KI溶液,1×10-4mol/L KI溶液,
0.1mol/LAgNO
3, 0.1mol/L NaCl,乙醇,CCl
4
,苯,试管(比色管),胶头滴管,
过滤装置,酒精灯,手表。
1.2实验步骤
1.2.1浓度的影响
(1)I-、浓度的影响:
a、碘水的预处理:向4mL饱和碘水中加过量0.1mol/LAgNO
3
溶液,除去溶液中的I-,再加过量0.1mol/L NaCl溶液,除去Ag+,过滤,将滤液分别转移到4个比色皿中,每个比色皿各盛滤液1mL。
b、对比操作:
(2) 淀粉浓度影响
a、实验操作:将0.5%的新制淀粉溶液分别稀释10倍,100倍,1000倍。取4种浓度的淀粉溶液各1毫升倒入比色管,依次编号。再在比色管中各滴加饱和碘水5滴,比色。
b、实验现象:四支比色管内溶液依次呈深蓝色、天蓝色、浅蓝色、淡蓝紫色
c、实验结论:当淀粉溶液的浓度在十万分之五左右时,仍能用肉眼观察到其与碘作用显色。碘浓度越高,显色越深。
1.2.2溶剂的影响:
(1) CCl
4
或苯
a、实验操作:向3支比色管中加水1毫升,滴5%淀粉溶液5滴,饱和碘水5
滴。编号。1号比色管不加有机试剂,用作对比,2号比色管中加CCl
4
1mL,3号比色管中加苯1mL。振荡三支比色管。
b、实验现象:2号,3号比色管中水层蓝色褪去,有机层显浅紫红色。
c、现象解释:因为I
2被CCl
4
或苯萃取,从包容物中逃逸出来,混合液蓝色消失。
(2)乙醇
高,形成的稳定多碘链长度又逐渐增长,因此溶液的颜色又由无色逐渐变
为蓝色。
1.2.3酸碱性的影响:
(1)实验操作:a、利用PH计配制PH从1~11不等的溶液。(教师可在实验前配好)
b、取八支试管,各加pH从1~11不等的溶液3毫升,淀粉4滴,
c、置于90o C水浴中加热5分钟,充分冷却后,静置5分钟,再加
碘水4滴,比色。
(2)实验现象:
PH值 1 3 5 7 9 <10
现象紫红
色
品蓝色天蓝色浅蓝色褪色
(3)结论与解释:
a、在pH=3~5的弱酸性溶液中显色最灵敏,其原因可能是在弱酸性溶液中,单质
碘的极微弱的歧化反应:I
2+H
2
O H++I-+HIO(Kc=2x10-13)受到抑制,使单质碘更
有利于与淀粉结合。
b、在pH<2的强酸性溶液中,淀粉水解产生糊精,糊精与I
2
作用显红色,混合淀粉与碘产生的蓝色而呈现蓝紫色。
c、在碱性溶液中,I
2将歧化成次碘酸盐和碘化物,I
2
+2OH-=IO-+I-+H
2
O,因而在
pH>10的碱性溶液中不显色。
1.2.4温度的影响:
(1)实验内容和步骤:(实验时。室温为24o C)
a、取一支试管,加入5毫升水,0.5%淀粉5滴,饱和碘水5滴,溶液呈蓝色。
b、将蓝色溶液等量分装在3支试管中,并编号。
c、第1号试管置于50o C热水浴中加热,2号试管置于65o C水浴加热,3号试管置于100o C水浴中加热,并记下时间。
d、记下蓝色退尽的时间和重新恢复蓝色的时间,计算褪色和重新变蓝所花的时间
实验结果:
水浴温度褪色时间重新变蓝的时间
50o C 8分钟3分钟
(2)实验结论:
a、升高温度,淀粉溶液与碘显色的灵敏度降低。
b、温度越高,溶液颜色褪色越快;停止加热后,重显蓝色所需的时间也越长。(3)现象解释:
溶液褪色的原因是给溶液加热,分子运动加剧,破坏了淀粉的螺旋结构,碘就离开了管道,于是包容物解体,蓝色褪去。待冷却后,又重新形成了淀粉-碘的螺旋状包容物,颜色也恢复了。因淀粉种类和浓度不同,在不同温度下褪色和冷却后重新显色的时间也不同。一般情况下,温度越高,褪色越快,重新变回蓝色的时间也越长。倘若加热时间过久,由于淀粉水解,颜色就不易恢复。