Проведи эксперимент, страница 113 - гдз по химии 7 класс учебник Оспанова, Аухадиева

Невидимые чернила по рецепту китайского императора

Китайский император использовал для своих тайных записей невидимые чернила из рисового отвара, которые после высыхания не оставляли никаких следов. Но если такое письмо слегка смочить слабым спиртовым раствором йода, то появятся синие буквы. Это говорит о том, что рис содержит крахмал, который выдает себя полностью при наличии йода.

Принцип действия невидимых чернил из рисового отвара

Текст в изображении описывает классический метод создания симпатических (невидимых) чернил. Принцип их действия заключается в использовании вещества, которое в малых количествах незаметно на бумаге, но может быть проявлено с помощью химического реагента.

В данном случае в качестве чернил выступает рисовый отвар. Рисовый отвар — это, по сути, вода, в которой содержится крахмал, выделившийся из зерен риса при варке. Крахмал является полисахаридом, его общая формула $(C_6H_{10}O_5)_n$. Когда таким отваром наносят надпись на бумагу, вода, являющаяся растворителем, испаряется. На бумаге остается тончайший слой сухого крахмала. Поскольку этот слой очень тонок и сам крахмал в такой форме практически бесцветен, он не виден на фоне бумаги невооруженным глазом. Надпись становится невидимой.

Ответ: Принцип действия основан на нанесении на бумагу раствора крахмала (рисового отвара), который после высыхания оставляет прозрачный и невидимый слой, незаметный на фоне бумажного листа.

Химический механизм проявления надписи

Проявление надписи, как указано в тексте, происходит при обработке бумаги слабым спиртовым раствором йода. Этот процесс основан на известной качественной реакции на крахмал.

Крахмал состоит из двух основных компонентов: амилозы и амилопектина. Амилоза имеет преимущественно линейное строение и в водном растворе её молекулы сворачиваются в спираль. Спиртовой раствор йода (йодная настойка) содержит молекулярный йод $I_2$ и обычно иодид калия $KI$. В присутствии иодид-ионов ($I^-$) молекулы йода образуют комплексные ионы, в основном трииодид-ион $I_3^-$ по реакции $I_2 + I^- \rightleftharpoons I_3^-$.

Именно эти линейные ионы $I_3^-$ способны проникать и "застревать" внутри спиральных каналов молекул амилозы. Такое соединение называется комплексом включения или клатратом. Внутри этого комплекса электронная структура ионов йода изменяется, что заставляет его поглощать свет в желто-оранжевой части спектра. В результате комплекс отражает свет в сине-фиолетовой области, что мы и воспринимаем как интенсивное синее окрашивание. Эта реакция очень чувствительна и позволяет обнаружить даже следовые количества крахмала, оставленные невидимыми чернилами.

Ответ: Проявление надписи происходит из-за химической реакции, в ходе которой ионы йода встраиваются в спиралевидную структуру амилозы (компонента крахмала), образуя комплекс включения интенсивно синего цвета. Это окрашивание и делает скрытую надпись видимой.