Comment faire la démonstration de chimie du caméléon avec changement de couleur

Le caméléon chimique est une merveilleuse démonstration de chimie de changement de couleur qui peut être utilisée pour illustrer les réactions redox. Le changement de couleur va du violet au bleu au vert au jaune orangé et enfin au clair.

Matériaux de caméléon à changement de couleur

Pour cette démonstration, vous commencez par préparer deux solutions distinctes:

Solution A

• 2 mg de permanganate de potassium
• 500 ml d'eau distillée

Dissolvez une petite quantité de permanganate de potassium dans l'eau. La quantité n'est pas critique, mais n'en utilisez pas trop, sinon la solution sera trop colorée pour voir les changements de couleur. Utilisez de l'eau distillée plutôt que de l'eau du robinet pour éviter les problèmes causés par les sels dans l'eau du robinet qui peuvent affecter le pH de l'eau et interférer avec la réaction. La solution doit être d'une couleur violet foncé.

Solution B

• 6 g de sucre (saccharose)
• 10 g d'hydroxyde de sodium (NaOH)
• 750 ml d'eau distillée

Dissolvez le sucre et l'hydroxyde de sodium dans l'eau. La réaction entre l'hydroxyde de sodium et l'eau est exothermique, alors attendez-vous à ce que de la chaleur soit produite. Ce sera une solution claire.

Faire changer les couleurs du caméléon

Lorsque vous êtes prêt à démarrer la démonstration, il vous suffit de mélanger les deux solutions. Vous obtiendrez l'effet le plus spectaculaire si vous tourbillonnez le mélange pour bien combiner les réactifs.

Lors du mélange, le pourpre de la solution de permanganate de potassium devient immédiatement bleu. Il passe au vert assez rapidement, mais il faut quelques minutes pour que le prochain changement de couleur devienne jaune orangé pâle, sous forme de dioxyde de manganèse (MnO₂) précipite. Si vous laissez reposer la solution assez longtemps, le dioxyde de manganèse coulera au fond du flacon, vous laissant avec un liquide clair.

Réaction chimique redox du caméléon

Les changements de couleur sont le résultat de l'oxydation et de la réduction ou d'une réaction redox.

Le permanganate de potassium est réduit (gagne des électrons), tandis que le sucre est oxydé (perd des électrons). Cela se produit en deux étapes. Tout d'abord, l'ion permanangate (violet en solution) est réduit pour former l'ion manganate (vert en solution):

• MnO₄^- + e^- → MnO₄^2-

Alors que la réaction se déroule, le permanganate violet et le manganate vert sont présents, se mélangeant pour produire une solution qui apparaît en bleu. Finalement, il y a plus de manganate vert, ce qui donne une solution verte.

Ensuite, l'ion vert de manganate est encore réduit et forme du dioxyde de manganèse: