Pohyblivost KI na bramboře

Školní pokus nebyl zařazen do žádného vzdělávacího stupně.

30. 7. 2013, 0:00

Jan Pokorný

Úvod

Jednoduchou ukázku pohyblivosti iontů můžeme zrealizovat na obyčejné bramboře, která obsahuje škrob. K tomuto účelu se hodí jodid draselný, neboť škrob se v přítomnosti jódu projeví modrým zabarvením.

Po přiložení elektrod k bramboře, do níž jsme nakapali roztok jodidu draselného, dojde k pohybu jodidových aniontů směrem k anodě. Tam odevzdají své elektrony a vyloučí se v podobě elementárního jódu, který reaguje s přítomným škrobem za vzniku modrého zbarvení. Draselné kationty putují na opačnou stranu, tzn. směrem ke katodě. Poněvadž brambora obsahuje velké množství vody, dojde v okolí katody ke vzniku hydroxidu draselného, neboť draselné ionty se vybíjejí méně ochotně než vodíkové kationty. Hydroxidový aniont můžeme prokázat ethanolickým roztokem fenolftaleinu.

$${\rm Katoda-redukce: K^{+} + e^{-}\longrightarrow K}$$ $${\rm 2K + 2H_{2}O\longrightarrow 2KOH + H_{2}}$$ $${\rm Anoda-oxidace: 2I^{-} – 2e^{-}\longrightarrow I_{2}}$$

Souhrnná reakce probíhající uvnitř brambory vypadá následovně:

$${\rm 2K^{+} + 2I^{-} + 2H_{2}O\longrightarrow 2KOH + I_{2} + H_{2}}$$

V tomto experimentu se přesvědčíme o pohyblivosti iontů uvnitř brambory, která představuje elektrolyt. Vyloučené látky v okolí elektrod následně pro-kážeme barevnou změnou.

Pomůcky

Brambor, kapátko, vodiče zakončené banánkem, zdroj stejnosměrného napětí 30 V, nůž.

Chemikálie

Jodid draselný $({\rm KI})$, fenolftalein, destilovaná voda.

Postup

Z jodidu draselného připravíme malé množství koncentrovanějšího roztoku; budeme jej potřebovat jen necelý mililitr, který kápneme do jamky v bramboře.
Do brambory pomocí nože nebo jiného špičatého předmětu vyhloubíme tři jamky – dvě po stranách a jednu shora, do které kápneme asi 3 kapky připraveného roztoku KI. Do postranních jamek zasuneme banánky vodičů, které připojíme ke zdroji napětí 10 V.
Po několika minutách elektrolýzy vodiče odpojíme a brambor rozřežeme v rovině elektrod. V okolí anody se utvořila modrá skvrna od vyloučeného jódu, který zabarvil škrob. Na katodě vznikl KOH, jehož přítomnost prokážeme kapkou fenolftaleinu.

$Obr. 1 Barevné důkazy iontů na bramboře (světle modře ${\rm I_{2}}$, fialově ${\rm OH^{-}}$)$

Obr. 1 Barevné důkazy iontů na bramboře (světle modře ${\rm I_{2}}$, fialově ${\rm OH^{-}}$)

Video

Video 1 Pohyblivost ${\rm KI}$ na bramboře

Závěr

Tímto jednoduchým pokusem jsme se přesvědčili, že ionty se pohybují v elektrolytu podle svého náboje k příslušným elektrodám. Okolí katody se po kapce fenolftaleinu zabarvilo fialově, okolí anody bylo modré hned po rozřezání brambory, což lze vidět na obr. 1.

Poznámky

Pokud po rozkrojení brambory nepozorujeme modré zbarvení v okolí anody, ukončili jsme elektrolýzu příliš brzo. Při dalším pokusu proto vyčkáme déle, popř. nastavíme vyšší napětí a použijeme koncentrovanější roztok ${\rm KI}$.

Použitá literatura a zdroje

Diskuze (0)

Videogalerie (1)