La chimie est l’une des sciences les plus fascinantes (et parfois dangereuses). Alors que certaines réactions chimiques font partie de notre vie quotidienne — comme le mélange de sucre et de café — d’autres sont plus complexes et nécessitent des conditions contrôlées pour visualiser les effets. Cela est particulièrement vrai pour les situations où la réaction pourrait entraîner un incendie, des fumées dangereuses, une explosion ou des averses d’étincelles.

Le moyen le plus sûr de ressentir ce type de réactions est de regarder de loin, par exemple via l’écran de votre ordinateur. Voici 18 vidéos saisissantes qui enflammeront votre passion pour les réactions chimiques.

Diéthylzinc et Air

Le diéthylzinc est un composé très instable. Il réagira violemment et s’enflammera lorsqu’il entrera en contact avec de l’eau, de l’air et à peu près tout ce qui peut accepter une paire d’électrons ou donner un proton. Il est expédié dans des tubes scellés contenant du dioxyde de carbone et peut être utilisé comme carburant d’avion. Dans cette vidéo, lorsqu’il entre en contact avec de l’oxygène, il brûle pour former de l’oxyde de zinc, du CO2 et de l’eau.

2. Le césium et l’eau

Le césium est l’un des métaux alcalins les plus réactifs. Lorsqu’il entre en contact avec l’eau, il réagit pour former de l’hydroxyde de césium et de l’hydrogène gazeux. Cette réaction se produit si rapidement qu’une bulle d’hydrogène se forme autour du césium, remonte à la surface, ce qui expose ensuite le césium à l’eau provoquant une nouvelle réaction exothermique enflammant ainsi l’hydrogène gazeux. Ce cycle se répète jusqu’à ce que tout le césium soit épuisé.

Le césium est le plus couramment utilisé comme fluide de forage. Il est également utile dans la fabrication de verre optique spécial, d’équipements de surveillance du rayonnement et d’horloges atomiques.

Gluconate de calcium et chaleur

Triiodure d’azote et toucher

Vous pouvez fabriquer ce composé inorganique à la maison, mais sachez qu’il est très dangereux. Le composé est formé par la réaction soigneuse de l’iode et de l’ammoniac, en faisant réagir l’iode avec une solution aqueuse d’ammoniac. Le résultat est un explosif de contact extrêmement sensible. De petites quantités exploseront avec un claquement fort et net lorsqu’elles seront touchées même légèrement avec une plume, libérant un nuage violet de vapeur d’iode.

Dichromate d’ammonium et Chaleur

À température ambiante, le dichromate d’ammonium – également connu sous le nom de « Feu du Vésuve » – existe sous forme de cristaux orange. Lorsqu’il s’enflamme, il se décompose exothermiquement, produisant des étincelles, de la vapeur et de l’azote gazeux, comme une mini éruption volcanique. Il produit également des cendres d’oxyde de chrome vert (lll). »Le dichromate d’ammonium a été utilisé en pyrotechnie, en photographie et en lithographie. Il peut également être utilisé comme mordant pour la teinture des pigments.

Peroxyde d’hydrogène et iodure de potassium

Lorsque le peroxyde d’hydrogène et l’iodure de potassium sont mélangés dans des proportions appropriées, le peroxyde d’hydrogène se décompose très rapidement. Du savon est souvent ajouté à cette réaction pour créer une substance mousseuse, parfois appelée « dentifrice pour éléphants ».

L’eau savonneuse emprisonne l’oxygène, produit de la réaction, ce qui crée de nombreuses bulles. Alors que le peroxyde d’hydrogène est souvent utilisé comme désinfectant, l’iodure de potassium peut être utilisé comme médicament — il est utilisé pour traiter l’hyperthyroïdie.

Le chlorate de potassium et le sucre

Les ours gommeux ne sont essentiellement que du saccharose et le chlorate de potassium est utilisé dans les explosifs, les feux d’artifice et les allumettes. Cependant, lorsque des oursons gommeux sont déposés dans du chlorate de potassium et qu’une goutte d’acide sulfurique est ajoutée comme catalyseur, les deux produits chimiques réagissent violemment l’un avec l’autre, libérant de grandes quantités d’énergie thermique, une flamme violacée spectaculaire et une grande quantité de fumée dans une réaction de combustion hautement exothermique.

Réaction de Belousov-Zhabotinsky (BZ)

La réaction de BZ est une famille de réactions chimiques oscillantes formées par la combinaison du brome et d’un acide. La réaction est un excellent exemple de thermodynamique hors équilibre et se traduit par les oscillations chimiques colorées que vous voyez dans cette vidéo.

Monoxyde d’azote et Disulfure de carbone

Souvent appelée réaction du « chien qui aboie », il s’agit d’une réaction chimique résultant de l’inflammation du disulfure de carbone et du monoxyde d’azote, ou oxyde nitreux, dans un long tube. La réaction produit un flash bleu vif et un son d’aboiement ou de woofing.

Lorsque le mélange est enflammé, une onde de combustion se déplace dans le tube. Le gaz devant le front d’onde est comprimé et explose à une distance qui dépend de la longueur du tube. La réaction de décomposition exothermique entre le monoxyde d’azote (oxydant) et le disulfure de carbone (carburant) forme de l’azote, du monoxyde de carbone, du dioxyde de carbone, du dioxyde de soufre et du soufre.

En avril 1853, Justus von Liebig, considéré comme l’un des principaux fondateurs de la chimie organique moderne, a exécuté la réaction du chien qui aboie devant la famille royale bavaroise. Malheureusement, le récipient en verre s’est brisé, blessant la famille et Liebig lui-même.

Alliage de NaK et eau

L’alliage de NaK est un alliage métallique formé par le mélange de sodium et de potassium en l’absence d’air – généralement sous kérosène. Cet alliage extrêmement réactif réagira avec l’air, mais une réaction encore plus violente se produit lorsqu’il entre en contact avec l’eau. La chaleur dégagée par cette réaction fait fondre rapidement le sodium et le potassium et est souvent suffisante pour enflammer l’hydrogène gazeux produit.

Bien que la réaction puisse sembler simple, les scientifiques restent perplexes quant à la raison exacte pour laquelle le processus se produit si rapidement.

Thermite et glace

Avez-vous déjà pensé que mélanger le feu et la glace pourrait entraîner un boom?

C’est ce qui se passe lorsque vous obtenez un peu d’aide de la thermite, qui est un mélange de poudre d’aluminium et d’oxyde d’un métal, tel que le fer. Lorsque ce mélange est enflammé, il y a une réaction d’oxydoréduction exothermique, c’est-à-dire une réaction chimique dans laquelle des électrons sont transférés entre les deux substances. La réaction produit de grandes quantités de chaleur sous forme de flammes et d’étincelles, ainsi qu’un courant d’oxyde de fer et d’aluminium en fusion.

Lorsque la thermite est placée sur la glace et allumée à l’aide d’une flamme, la glace est immédiatement incendiée et une grande quantité de chaleur est libérée sous la forme d’une explosion. Il n’y a pas de consensus scientifique sur les raisons pour lesquelles la thermite provoque une explosion lorsqu’elle est combinée avec de la glace. Mais une chose est assez claire d’après la vidéo de démonstration — n’essayez pas cela à la maison!

Horloge oscillante de Briggs-Rauscher

La réaction de Briggs-Rauscher est l’une des rares réactions chimiques oscillantes. Les trois solutions nécessaires à cette observation sont un mélange dilué d’Acide Sulfurique (H2SO4) et d’Iodate de Potassium (KIO3), un mélange dilué d’Acide Malonique (HOOOCCH2COOH), de Sulfate de Manganèse Monohydraté (MnSO4. H2O) et de l’amidon vitex, et enfin du peroxyde d’hydrogène dilué (H2O2).

La réaction produit des effets visuellement étonnants lorsque la couleur de la solution change d’avant en arrière. Pour initier la réaction, les trois solutions incolores sont mélangées ensemble. La solution résultante fera un cycle tout en changeant de couleur de clair à ambre à bleu profond à plusieurs reprises pendant 3 à 5 minutes avant de se retrouver dans une couleur bleu foncé.

Eau de surfusion

Dans cette expérience, l’eau purifiée est refroidie en dessous de son point de congélation puis cristallisée en glace avec un seul robinet. Cela peut être fait à la maison avec une bouteille d’eau distillée. Laissez-le simplement refroidir au congélateur, sans être dérangé, pendant environ deux heures. Ensuite, sortez-le et secouez-le ou tapotez.
Comme l’eau n’a pas d’impuretés, les molécules d’eau n’ont pas de noyau autour duquel former des cristaux solides. L’énergie externe fournie sous la forme d’un robinet provoquera la formation de cristaux solides par nucléation des molécules d’eau supercool et déclenchera une réaction en chaîne qui cristallisera rapidement l’eau dans toute la bouteille.

Ferrofluide et champs magnétiques

Le ferrofluide est composé de particules ferromagnétiques à l’échelle nanométrique en suspension dans un fluide porteur tel qu’un solvant organique ou une huile. Les particules magnétiques sont également recouvertes d’un tensioactif pour éviter l’agglutination. Ils ont été découverts à l’origine par le Centre de recherche de la NASA dans les années 1960, dans le cadre d’une enquête visant à trouver des méthodes de contrôle des fluides dans l’espace.

Lorsqu’ils sont exposés à de forts champs magnétiques, les ferrofluides produisent des formes et des motifs spectaculaires. Ces fluides peuvent être préparés en combinant des proportions de sel de Fe(II) et de sels de Fe(III) dans une solution basique pour former du Fe3O4.

La Bulle de glace carbonique géante

Si vous pouvez trouver de la glace carbonique (dioxyde de carbone congelé), essayez cette expérience pour produire une bulle géante à la maison — assurez-vous de prendre les précautions appropriées avec la glace carbonique!

Prenez un bol et remplissez-le à moitié d’eau. Gicler du savon liquide dans l’eau et remuer. Mouillez les bords du bol avec vos doigts et ajoutez de la glace carbonique à la solution. Trempez une bande circulaire de tissu dans de l’eau savonneuse et tirez-la sur tout le bord du bol. Attendez un moment que le gaz carbonique soit emprisonné à l’intérieur de la bulle de savon, qui commencera à se dilater progressivement à mesure que le gaz CO2 se dilate.

Thiocyanate de mercure et Chaleur

Lorsque le thiocyanate de mercure (II) est enflammé, il en résulte une réaction exothermique rapide qui produit une colonne en croissance ressemblant à un serpent et des flammes colorées, un effet également connu sous le nom de Serpent du Pharaon. Le thiocyanate de mercure était autrefois utilisé dans les feux d’artifice. Tous les composés du mercure sont toxiques, et le moyen le plus sûr d’effectuer cette expérience est dans une hotte.

L’effet Meissner

Refroidir un supraconducteur en dessous de sa température de transition le rendra diamagnétique — le faisant flotter au-dessus d’un aimant. Cet effet a conduit au concept de transport sans friction, où un objet peut être lévité le long d’une piste plutôt que fixé aux roues. Cet effet, cependant, peut également être facilement reproduit dans un laboratoire. Vous aurez besoin d’un supraconducteur et d’un aimant en néodyme, ainsi que d’azote liquide. Refroidissez le supraconducteur avec de l’azote liquide et placez l’aimant sur le dessus pour observer la lévitation.

Hélium superfluide

Un superfluide est un état de la matière dans lequel la matière se comporte comme un fluide de viscosité nulle. Le point auquel un fluide passe en superfluide est appelé le point lambda. Le refroidissement de l’hélium à son point lambda (-271 ° C) en fera un superfluide appelé Hélium II.

La capacité de l’hélium à rester liquide à très basse température lui permet de former un condensat de Bose-Einstein, et les particules individuelles se chevauchent jusqu’à ce qu’elles se comportent comme une grosse particule. Dans cet état sans frottement, l’hélium fera des choses que d’autres fluides ne peuvent pas, comme se déplacer à travers des fissures minces de molécules, défier la gravité en grimpant sur les côtés d’un plat et rester immobile à l’intérieur d’un récipient en mouvement.