Kako kemijskim reakcijama nastaju žarko obojeni pigmenti?

Reakcije modre galice s amonijakom i solnom kiselinom.

Modra galica je posebna vrsta soli koja u sebi sadrži bakar i vezanu vodu. Točno ime je bakrov (II) sulfat pentahidrat. Jednostavnijim riječima, u vodenoj otopini pozitivno nabijeni atom bakra (Cu2+) veže na sebe četiri molekule vode (H2O). Upravo te veze igraju važnu ulogu u određivanju boje otopine čineći je tirkizno plavom.

Zanimljvo je da dotične molekule vode iz povezanosti s bakrom mogu istisnuti druge molekule, poput dobro nam poznatih i dostupnih amonijaka (NH3) i klorovodika (HCl). Budući da tada nastaju nove vrste veza između kationa barka i molekule, dolazi do promjene boje. Na ovaj način nastaju i mnogi dobro poznati pigmeni poput pruskog plavila, čija je primjena velika u slikarstvu. Prusko plavilo nastaje miješanjem dviju soli željeza u otopini vode pri čemu dolazi do taloženja tamno plavog taloga.

Sličnu tamnoplavu boju i talog može se dobiti vrlo jednostavnom reakcijom u kojoj dodajemo par kapi otopine amonijaka u vodenu otopinu more galice. Na slici 1. vidljiva je promjena iz tirkizno plave u tamnu, indigo plavu boju u desnoj epruveti. Ako je dodan i etanol, nastaje netopiv, bijeli talog bakrovog hidroksida. Ako je pak amonijak dodan u veću količinu modre galice nastaje neprozirna, svijetlo-plava koloidna otopina mliječne konzistencije (slika 2, desna čaša).


Slika 1. Lijeva epruveta – fluoroscentno zelena otopina nastala dodatkom klorovodične kiseline u modru galicu. Desna epruveta – indigo plava otopina nastala dodatkom amonijaka u modru galicu. Čaše detaljnije opisane u slici 2.

Dodatkom klorovodične kiseline u otopinu modre galice nastaju nove veze između klora i bakra što otopini daje fluorescentno zelenu boju (slika 1, lijeva epruveta). Ako je modre galice mnogo više od klorovodične kiseline, reakcija je nešto otežana i boja je više tirkizno zelena (slika 2, lijeva čaša). Sve ove reakcije izvedene su zajedno s učenicima biokemijske grupe koji su pokazali veliko oduševljenje ovako dramatičnim promjenama boja u vidu vrlo jednostavnih pokusa (slika 3).


Slika 2. Lijeva čaša – boja uzrokovana dodatkom male količine klorovodične kiseline u veći volumen otopine modre galice. Desna čaša – dodatak amonijaka u veću količinu otopine modre galice. Vidi se razlika u nijanski boje i konzistenciji.


Slika 3. Postavke pokusa – lijeva čaša sadrži početnu otopinu modre galice. U epruvetama se nalaze indigo plave i fluorecentno zelene otopine nastale miješanjem modre galice s amonijakom, odnosno klorovodičnom kiselinom. Svaki je učenik mogao vlastoručno izazvati reakciju i iskušati se u sintezi žarko obojenih pigmenata

Bernardo Kerečeni