Scienceworld.cz
PRO MOBIL
PRO MOBIL


KLASICKY
KLASICKY


Chytré chemické reakce mění barvu

Mezi chemickými reakcemi můžeme najít takové skvosty, při kterých třeba barva směsi pravidelně osciluje mezi několika stavy. Jiné chemické reakce zase velmi připomínají procesy v živých systémech. Oba tyto případy obvykle označujeme jako samoorganizující se reakce.
Asi nejznámější samoorganizující se chemickou reakcí je tzv. Bělousovova-Žabotinského. Příslušná směs vznikne z kyseliny citrónové, bromidu draselného, kyseliny sírové a iontů céru — právě cér je zřejmě překážkou, která vám zabrání uskutečnit experiment v domácích podmínkách.
Co se stane? Pokud látky smícháme ve správném poměru, roztok bude pravidelně oscilovat mezi žlutou a bílou barvou, která bude odpovídat jednotlivým oxidačním stupňům céru (cerité a ceričité ionty). Pokud by se cér nahradil jinými oxidačně-redukčními činidly, bylo možné pozorovat změny např. od červené do modré.
Kromě barevných oscilací se při reakci budou vyskytovat i další pravidelné vzory, různé barvy mohou dokonce vytvářet zvláštní geometrické struktury — asi nikoho nepřekvapí, že příslušné tvary budou velmi podobné fraktálům.
Podobný oscilátor lze podle knihy Šíp času (Petr Coveney, Roger Highfield) připravit i ze směsi peroxidu vodíku, kyseliny malonové, jodidu draselného, síranu manganistého (poznámka: tato informace působí podivně, může jít buď o poněkud explozivní směs manganistanu draselného s kyselinou sírovou, o neméně explozivní oxid manganistý a nebo o síran manganu s nižším oxidačním číslem – nejspíše síran manganičitý) a kyseliny perchlorové (poznámka: pro realizaci pokusu v praxi by bylo potřeba vědět, jaké látce odpovídá perchlorová kyselina v klasickém českém chemickém názvosloví – s největší pravděpodobností jde o kyselinu chloristou). Zde se barva údajně periodicky mění z modré na žlutou.
Řada chemických reakcí připomíná i chování živých organismů. Tak si lze připravit různé koacerváty, kuličky, které se všelijak nafukují a dělí na menší kuličky. Analogie však samozřejmě není stoprocentní, protože na rozdíl od "skutečně" živých soustav při tom nedochází k nárůstu původní živé hmoty, ale pouze k neustálému zřeďování.
Uvedené případy vzniku uspořádaných struktur jsou podrobně zkoumány především v rámci teorie chaosu. Zajímavý je například vztah těchto systémů ke druhému zákonu termodynamiky, který říká, že entropie (neuspořádanost) systémů s časem roste.
Minimálně v systémech s přítokem energie zvnějšku se však dějí věci, které druhému termodynamickému systému jakoby odporují. Takovým systémem je třeba naše planeta (přítok energie ze Slunce), kde došlo k biologické evoluci, ale v mnohem menší míře třeba i nádoba s kapalinou postavená vedle zdroje tepla. Zde totiž vznikají velmi zajímavé, tzv. voštinové struktury. Ale o těch zase někdy jindy.

autor Pavel Houser


 
 
Nahoru
 
Nahoru