A kémia az egyik legmerészebb (néha veszélyes) tudomány. Míg egyes kémiai reakciók a mindennapi életünk részei — például a cukor keverése a kávéval -, mások összetettebbek, és ellenőrzött körülményeket igényelnek a hatások megjelenítéséhez. Ez különösen igaz azokra a helyzetekre, amikor a reakció tüzet, veszélyes füstöt, robbanást vagy szikrát okozhat.
az ilyen típusú reakciók megtapasztalásának legbiztonságosabb módja az, ha messziről nézünk-például a számítógép képernyőjén keresztül. Az alábbiakban 18 feltűnő videó található, amelyek meggyújtják a kémiai reakciók iránti szenvedélyét.
- Dietilzinc és Air
- 2. A cézium és a víz
- kalcium-glükonát és hő
- nitrogén-triiodid és Touch
- ammónium-dikromát és hő
- hidrogén-peroxid és kálium-jodid
- kálium-klorát és cukor
- Belousov-Zhabotinsky (BZ) reakció
- nitrogén-monoxid és szén-diszulfid
- NaK Alloy and Water
- Termit és jég
- Briggs-Rauscher oszcilláló óra
- túlhűtött víz
- Ferrofluid és mágneses mezők
- az Óriás Szárazjégbuborék
- higany tiocianát és hő
- A Meissner-effektus
- szuperfolyékony hélium
Dietilzinc és Air
Dietilzinc egy nagyon instabil vegyület. Hevesen reagál és meggyullad, amikor vízzel, levegővel érintkezik, és szinte bármit, ami képes elfogadni egy pár elektront, vagy protont adományozni. Zárt csövekben, szén-dioxiddal szállítják, és Repülőgép-üzemanyagként is használható. Ebben a videóban, amikor oxigénnel érintkezik, cink-oxidot, CO2-t és vizet képez.
2. A cézium és a víz
a cézium az egyik leginkább reaktív alkálifém. Amikor vízzel érintkezik, cézium-hidroxidot és hidrogéngázt képez. Ez a reakció olyan gyorsan megy végbe, hogy a cézium körül hidrogénbuborék képződik, amely a felszínre emelkedik, majd a céziumot a vízbe bocsátja, ami további exoterm reakciót okoz, így meggyújtja a hidrogéngázt. Ez a ciklus addig ismétlődik, amíg az összes cézium kimerül.
a céziumot leggyakrabban fúrófolyadékként használják. Hasznos speciális optikai üveg, sugárfigyelő berendezés, valamint atomórák készítéséhez is.
kalcium-glükonát és hő
a kalcium-glükonátot jellemzően kalciumhiány kezelésére alkalmazzák. Melegítés közben azonban a kalcium-glükonát lebomlik és oxidálódik, vízgőzt és szén-dioxidot képezve. A bomlástermékeknek, a kalcium-oxidnak és a szénnek nagyobb a térfogata, mint a kiindulási anyagnak, így “kígyó” alakul ki.
nitrogén-triiodid és Touch
ezt a szervetlen vegyületet otthon készítheti, de vegye figyelembe, hogy nagyon veszélyes. A vegyület a jód és az ammónia gondos reakciójával alakul ki, a jódot vizes ammóniaoldattal reagálva. Az eredmény rendkívül érzékeny érintkezési robbanásveszélyes. Kis mennyiségben felrobban egy hangos, éles pillanat, amikor megérintette még enyhén egy toll, felszabadító lila felhő jódgőz.
ammónium-dikromát és hő
szobahőmérsékleten az ammónium – dikromát – más néven “Vezúv tűz” – narancssárga kristályként létezik. Amikor meggyullad, exoterm módon bomlik, szikrákat, gőzt és nitrogéngázt termel, mint egy mini vulkánkitörés. Azt is termel zöld króm (lll) oxid ” hamu.”Az ammónium-dikromátot pirotechnikában, fotográfiában és litográfiában használták. Azt is fel lehet használni, mint egy mordant festésére pigmentek.
hidrogén-peroxid és kálium-jodid
Ha a hidrogén-peroxidot és a kálium-jodidot megfelelő arányban összekeverjük, a hidrogén-peroxid nagyon gyorsan bomlik. A szappan gyakran hozzáadódik ehhez a reakcióhoz, hogy habos anyagot hozzon létre, amelyet ennek eredményeként néha “elefánt fogkrémnek” neveznek.
a szappanos víz csapdába ejti az oxigént, ami a reakció terméke, és ez sok buborékot hoz létre. Míg a hidrogén-peroxidot gyakran fertőtlenítőszerként használják, a kálium-jodidot gyógyszerként lehet használni — a hyperthyreosis kezelésére használják.
kálium-klorát és cukor
a gumicukor lényegében csak szacharóz, a kálium-klorátot pedig robbanóanyagokban, tűzijátékokban és gyufákban használják. Amikor azonban gumimacik esett bele a kálium-klorát, egy csepp kénsav ki, mint egy katalizátor, a két vegyi anyagok reagál erőszakosan egymással, felszabadító nagy mennyiségű hőenergia, látványos lilás láng, majd egy nagy füst erősen exoterm égési reakció.
Belousov-Zhabotinsky (BZ) reakció
A BZ reakció a bróm és egy sav kombinációjával képződött oszcilláló kémiai reakciók családja. A reakció kiváló példája a nem egyensúlyi termodinamikának, ami a videóban látható színes kémiai rezgéseket eredményezi.
nitrogén-monoxid és szén-diszulfid
gyakran “ugató kutya” reakciónak nevezik, ez egy kémiai reakció, amely a szén-diszulfid és a nitrogén-monoxid vagy a dinitrogén-oxid hosszú csőben történő meggyulladásából ered. A reakció fényes kék villanást, ugatást vagy woofing hangot eredményez.
amikor a keverék meggyullad, égési hullám halad le a csőben. A hullámfront előtti gáz összenyomódik,és a cső hosszától függő távolságban robban fel. A nitrogén-monoxid (oxidálószer) és a szén-diszulfid (üzemanyag) közötti exoterm bomlási reakció nitrogént, szén-monoxidot, szén-dioxidot, kén-dioxidot és ként képez.
1853 áprilisában Justus von Liebig, akit a modern szerves kémia egyik fő alapítójának tartanak, a bajor királyi család előtt végezte el az ugató kutya reakcióját. Sajnos az üvegedény széttört, megsebesítve a családot és Liebig-et.
NaK Alloy and Water
NaK alloy is a metal alloy formed by the mixing of nátrium and kálium in the absence of air-usually under kerozin. Ez a rendkívül reaktív ötvözet reagál a levegővel, de még erőszakosabb reakció lép fel, amikor vízzel érintkezik. A reakció által kibocsátott hő gyorsan megolvasztja a nátriumot és a káliumot, és gyakran elég ahhoz, hogy meggyújtsa a keletkező hidrogéngázt.
míg a reakció egyszerűnek tűnhet, a tudósok még mindig zavarba ejtik, hogy miért fordul elő ilyen gyorsan a folyamat.
Termit és jég
Gondolt már arra, hogy a tűz és a jég együttes keverése fellendülést eredményezhet?
Ez történik, ha egy kis segítséget kap a termitből, amely alumíniumpor és egy fém, például vas oxidjának keveréke. Amikor ez a keverék meggyullad, van egy exoterm oxidációs redukciós reakció, azaz egy kémiai reakció, amelyben az elektronok átkerülnek a két anyag között. A reakció nagy mennyiségű hőt bocsát ki lángként és szikraként, valamint olvadt vas és alumínium-oxid áramát.
amikor a termitet a jég tetejére helyezzük és láng segítségével meggyújtjuk, a jég azonnal lángra kap, és nagy mennyiségű hő szabadul fel robbanás formájában. Nincs tudományos konszenzus arról, hogy a termit miért okoz robbanást jéggel kombinálva. De egy dolog elég világos a demonstrációs videóból-ne próbálja meg ezt otthon!
Briggs-Rauscher oszcilláló óra
Briggs-Rauscher reakció egyike a nagyon kevés oszcilláló kémiai reakciók. Az ehhez a megfigyeléshez szükséges három oldat kénsav (H2SO4) és kálium-jodát (KIO3), malonsav (HOOOCCH2COOH), mangán-szulfát-monohidrát (MnSO4) hígított keveréke. H2O) és vitex keményítő, végül hígított hidrogén-peroxid (H2O2).
a reakció vizuálisan lenyűgöző hatásokat eredményez, mivel az oldat színe oda-vissza változik. A reakció elindításához a három színtelen oldatot összekeverjük. A kapott oldat ciklikus lesz, miközben a színt a világostól a borostyánig többször 3-5 percig változtatja, mielőtt Sötétkék színűvé válik.
túlhűtött víz
ebben a kísérletben a tisztított vizet fagyasztási pontja alatt lehűtjük,majd egyetlen csappal jéggé kristályosítjuk. Ezt meg lehet tenni otthon egy üveg desztillált vízzel. Egyszerűen hagyja lehűlni a fagyasztóban, zavartalanul, körülbelül két órán keresztül. Ezután vegye ki, rázza meg vagy érintse meg.
mivel a víznek nincs szennyeződése, a vízmolekuláknak nincs magja, amely körül szilárd kristályokat képezhetnek. A csap formájában biztosított külső energia hatására a szupercool vízmolekulák szilárd kristályokat képeznek nukleáció útján, és láncreakciót indítanak el, amely gyorsan kristályosítja a vizet az egész palackban.
Ferrofluid és mágneses mezők
a Ferrofluid egy hordozófolyadékban, például szerves oldószerben vagy olajban szuszpendált nanoméretű ferromágneses részecskékből áll. A mágneses részecskéket felületaktív anyaggal is bevonják, hogy megakadályozzák a csomósodást. Eredetileg a NASA Kutatóközpont fedezte fel őket az 1960-as években, egy olyan vizsgálat részeként, amely módszereket talált az űrben lévő folyadékok ellenőrzésére.
erős mágneses mezőknek kitéve a ferrofluidok látványos formákat és mintákat hoznak létre. Ezeket a folyadékokat úgy állíthatjuk elő, hogy Fe(II) só és Fe(III) sók arányait kombináljuk egy Alapoldatban, hogy Fe3O4 alakuljon ki.
az Óriás Szárazjégbuborék
ha szárazjeget (fagyasztott szén-dioxidot) talál, próbálja ki ezt a kísérletet, hogy otthon hatalmas buborékot készítsen-ügyeljen arra, hogy megfelelő óvintézkedéseket tegyen a szárazjéggel!
Vegyünk egy tálat, és töltsük fel félúton vízzel. Spriccel folyékony szappan vízben, majd keverjük össze. Az ujjaival nedvesítse meg a tál széleit, majd szárazjeget adjon az oldathoz. Mártson egy kör alakú ruhadarabot szappanos vízbe, majd húzza át a tál teljes peremén. Várjon egy pillanatra, amikor a szárazjég gáz csapdába esik a szappanbuborék belsejében, amely fokozatosan bővül, amikor a CO2 gáz kitágul.
higany tiocianát és hő
amikor a higany (II) tiocianát meggyullad, gyors exoterm reakciót eredményez, amely növekvő kígyószerű oszlopot és színes lángokat eredményez, ami a fáraó Kígyójaként is ismert hatás. A higany-tiocianátot korábban tűzijátékokban használták. Minden higanyvegyület mérgező, és a legbiztonságosabb módja ennek a kísérletnek egy füstölőben.
A Meissner-effektus
egy szupravezető hűtése az átmeneti hőmérséklete alatt diamágneses lesz — ami azt okozza, hogy a mágnes felett lebeg. Ez a hatás a súrlódásmentes szállítás fogalmához vezetett, ahol egy tárgyat a pálya mentén lehet lebegtetni, nem pedig a kerekekhez rögzíteni. Ez a hatás azonban könnyen megismételhető egy laborban. Szüksége lesz egy szupravezetőre és egy neodímium mágnesre, folyékony nitrogénnel együtt. Hűtsük le a szupravezetőt folyékony nitrogénnel, majd helyezzük a mágnest a tetejére, hogy megfigyelhessük a lebegést.
szuperfolyékony hélium
a szuperfluid olyan anyagállapot, amelyben az anyag úgy viselkedik, mint egy nulla viszkozitású folyadék. Az a pont, ahol a folyadék áthalad egy szuperfolyadékra, lambda pontnak nevezik. Hűtés hélium, hogy a lambda pont (-271° C), hogy ez egy szuperfolyékony ismert, mint a Hélium II.
a Hélium azon képességét, hogy marad a folyadék alacsony hőmérsékleten lehetővé teszi, hogy alkotnak egy Bose-Einstein kondenzátum, illetve az egyes részecskék átfedés, amíg viselkednek, mint egy nagy részecske. Ebben a súrlódásmentes állapotban a hélium olyan dolgokat tesz, amelyeket más folyadékok nem tudnak, például molekulavékony repedéseken keresztül mozogni, szembeszállni a gravitációval, ha felmásznak egy edény oldalára, és mozdulatlanul maradnak egy mozgó tartály belsejében.