• Acasă de chimie
  • Despre Departament
  • Studii universitare
  • Studii postuniversitare
  • Solicitanți internaționali
  • Cercetare
  • Egalitate și diversitate

  • Despre personal
  • Știri
  • Evenimente
  • Școlile de legătură și informare
    • Activități de extindere a chimiei
    • Evenimente
    • CIEC
    • Chimie verde
    • Revizuirea chimiei
      • Chimie pe web
      • Pagini de proiect
      • Indexul emisiunilor anterioare
      • Note pentru profesori
      • Filmul Barking Dog
      • Bursă de evaluare a chimiei
    • Revizuirea fizicii
    • Postul 16
    • Parteneri
  • Oportunități și instruire
  • Facilități analitice
  • Absolvenți
  • Contactează-ne
  • Intranet chimie

Această pagină a proiectului a apărut pentru prima dată în numărul din septembrie 1995 al revistei chimice, volumul 5, numărul 1, pagina 30.

hidrogen

NOTĂ: Pagina proiectului este concepută pentru a vă ajuta să vă gândiți la investigația dvs. Nu este destinat să fie un set de instrucțiuni pentru lucrări practice și nu include o listă de măsuri de siguranță. REVIZUIREA CHIMIEI nu își asumă nicio responsabilitate în cazul în care Pagina de proiect este utilizată în vreun fel ca set de instrucțiuni.

Descompunerea catalitică a peroxidului de hidrogen oferă o serie de oportunități de proiectare de lungime și complexitate variate. Acest lucru se datorează varietății de catalizatori care vor crește viteza de descompunere și metodelor care pot fi utilizate pentru a monitoriza reacția:

Folosind un catalizator enzimatic

În multe organisme vii, peroxidul de hidrogen este un produs al metabolismului care trebuie descompus, deoarece în concentrații apreciabile este toxic. Rata descompunerii este crescută de enzima catalază intracelulară.

Ca un proiect destul de simplu, puteți compara eficacitatea enzimei din diferite surse, cum ar fi cartoful, țelina și ficatul. Acest lucru vă poate conduce la o investigație mai amănunțită a altor factori care afectează activitatea catalazei, inclusiv, probabil, temperatura, pH-ul, concentrațiile de substrat și enzimă și prezența inhibitorilor enzimatici.

Astfel de experimente pot părea la prima vedere destul de simple, dar pe măsură ce încercați să vă interpretați rezultatele, veți fi condus în aspecte destul de complexe, dar foarte interesante, ale cineticii chimice și ale mecanismelor de reacție.

Folosind un catalizator anorganic

Ca un contrast interesant, o creștere similară a ratei de descompunere a peroxidului de hidrogen poate fi realizată folosind un catalizator anorganic, cum ar fi oxidul de mangan (IV) sau oxidul de plumb (lV).

Ați putea să vă propuneți să analizați modul în care factori precum concentrația de peroxid, cantitatea de catalizator și temperatura afectează rata de descompunere. Experimente de acest fel vă pot conduce către un posibil mecanism de reacție și spre calcularea energiei de activare implicate.

Chimia lentilelor de contact

Descompunerea catalitică a peroxidului de hidrogen va fi foarte familiară pentru unii studenți, deoarece este o parte integrantă a unui sistem de curățare a lentilelor de contact. În această metodă, 8 decembrie 2008, curățați-l și apoi soluția rămasă este descompusă cu ajutorul unui catalizator acoperit cu platină. S-ar putea să doriți să investigați modul în care se schimbă eficacitatea acestui catalizator în condiții diferite și să îl comparați cu ceilalți catalizatori.

Monitorizarea descompunerii

Există mai multe moduri în care puteți monitoriza reacția de descompunere. S-ar putea să decideți să urmăriți scăderea concentrației peroxidului de hidrogen. Puteți face acest lucru prin prelevarea de probe de amestec de reacție în momente diferite și introducerea lor într-o soluție acidificată de iodură de potasiu. Iodul produs poate fi titrat cu o soluție de tiosulfat folosind indicatorul de amidon:

Volumul soluției de tiosulfat necesar pentru titrare oferă o măsură a cantității de peroxid de hidrogen din amestecul de reacție în momente diferite. Ca alternativă, ați putea prefera să măsurați volumul de oxigen produs în timpul descompunerii peroxidului de hidrogen. Puteți face acest lucru conectând o seringă de sticlă cu gaz la un balon Buchner sau la un tub Hirsch.

Există, de asemenea, o altă abordare, mai nouă, pentru monitorizarea reacției catalizate de enzime pe care ați putea dori să o încercați. Mai întâi, pregătiți un extract de catalază. Apoi, utilizați un perforator de hârtie pentru fișier pentru a șterge cercurile dintr-o hârtie de filtru. Înmuiați unul dintre aceste cercuri în extractul enzimatic, scurgeți-l, apoi folosiți o tijă de sticlă pentru a-l introduce în fundul unei eprubete care conține soluția de peroxid de hidrogen. Bulele de oxigen generate de descompunerea peroxidului se lipesc de cercul de hârtie de filtru și îl transportă la suprafața lichidului. Timpul necesar pentru ca acest lucru să se întâmple oferă o măsură surprinzător de precisă a activității relative a enzimei în condiții diferite.

Sfaturi despre proiect

  • Un extract de catalază poate fi ușor produs prin macerarea cantităților egale de cartofi sau alte surse de enzime cu apă într-un robot de bucătărie sau blender. Alternativ, puteți scoate un cilindru de cartofi cu un burghiu de plută și tăia discurile cu grosime egală.
  • 20 de peroxid de hidrogen în volum este de 6% în greutate/volum sau 1,8 mol dm -3. (Înălbitorul fără clor funcționează la fel de bine!)
  • 5 cm 3 porțiuni de peroxid de hidrogen parțial descompus cu 1 volum pot fi adăugate la un amestec de 4 cm 3 de 2 mol dm -3 acid sulfuric și 3 cm 3 de soluție de iodură de potasiu 10%. Adăugați 1 picătură de soluție de molibdat de amoniu 3% și lăsați amestecul să stea timp de 2 minute. Se titrează iodul eliberat cu 0,1 mol dm -3 soluție de tiosulfat de sodiu folosind 2 cm3 de soluție de amidon 1% ca indicator.
  • Uneori se lipeste o seringă de sticlă. Puteți minimiza această problemă atingând-o continuu cu un creion.
  • Discurile acoperite cu platină fac parte din sistemul ‘Septicon’ pentru curățarea lentilelor de contact. Sunt disponibile de la magazinele farmaceutice Boots.

Articolul original a fost scris de Derek Denby. Îi suntem recunoscători lui Derek că ne-a permis să o reproducem aici.

Această pagină este gratuită pentru uz personal, dar drepturile de autor rămân la Philip Allan Updates. Vă rugăm să nu îl copiați sau să îl difuzați în niciun fel.

Chemistry Review este datora lui Don Ainley, care a ajutat la pregătirea acestui articol pentru web.