La chimica è una delle scienze più affascinanti (e talvolta pericolose). Mentre alcune reazioni chimiche fanno parte della nostra vita quotidiana — come mescolare lo zucchero con il caffè — altre sono più complesse e richiedono condizioni controllate per visualizzare gli effetti. Ciò è particolarmente vero per le situazioni in cui la reazione potrebbe provocare incendi, fumi pericolosi, un’esplosione o piogge di scintille.

Il modo più sicuro per sperimentare questi tipi di reazioni è quello di guardare da lontano — come attraverso lo schermo del computer. Di seguito sono riportati 18 video sorprendenti che accenderanno la tua passione per le reazioni chimiche.

Dietilzinc e aria

Dietilzinc è un composto molto instabile. Reagirà violentemente e si accenderà quando entrerà in contatto con acqua, aria e qualsiasi cosa che possa accettare una coppia di elettroni o donare un protone. Viene spedito in tubi sigillati con anidride carbonica e può essere utilizzato come combustibile per aerei. In questo video, quando viene a contatto con l’ossigeno, brucia per formare ossido di zinco, CO2 e acqua.

2. Cesio e acqua

Il cesio è uno dei metalli alcalini più reattivi. Quando entra in contatto con l’acqua, reagisce per formare idrossido di cesio e gas idrogeno. Questa reazione avviene così rapidamente che una bolla di idrogeno si forma attorno al cesio, sale in superficie, che poi espone il cesio all’acqua causando un’ulteriore reazione esotermica che accende così il gas idrogeno. Questo ciclo si ripete fino a quando tutto il cesio è esaurito.

Il cesio è più comunemente usato come fluido di perforazione. È anche utile per realizzare vetri ottici speciali, apparecchiature di monitoraggio delle radiazioni e orologi atomici.

Gluconato di calcio e calore

Triioduro di azoto e Touch

È possibile effettuare questo composto inorganico a casa, ma essere consapevoli del fatto che è molto pericoloso. Il composto si forma attraverso l’attenta reazione di iodio e ammoniaca, facendo reagire lo iodio con una soluzione acquosa di ammoniaca. Il risultato è un esplosivo a contatto estremamente sensibile. Piccole quantità esploderanno con uno scatto forte e acuto quando vengono toccate anche leggermente con una piuma, rilasciando una nuvola viola di vapore di iodio.

Dicromato di ammonio e calore

A temperatura ambiente, il dicromato di ammonio – noto anche come “Fuoco vesuviano” – esiste come cristalli arancioni. Quando è acceso, si decompone esotermicamente, producendo scintille, vapore e gas azoto, come una mini eruzione vulcanica. Produce anche cromo verde (lll) ossido “cenere.”Il dicromato di ammonio è stato utilizzato in pirotecnica, fotografia e litografia. Può anche essere usato come mordente per la tintura dei pigmenti.

Perossido di idrogeno e ioduro di potassio

Quando il perossido di idrogeno e ioduro di potassio sono mescolati in proporzioni adeguate, il perossido di idrogeno si decompone molto rapidamente. Il sapone viene spesso aggiunto a questa reazione per creare una sostanza schiumosa, a volte chiamata “dentifricio di elefante” come risultato.

L’acqua saponata intrappola l’ossigeno, un prodotto della reazione, e questo crea molte bolle. Mentre il perossido di idrogeno è spesso usato come disinfettante, lo ioduro di potassio può essere usato come farmaco — è usato per trattare l’ipertiroidismo.

Il clorato di potassio e lo zucchero

Gli orsi gommosi sono essenzialmente solo saccarosio e il clorato di potassio viene utilizzato in esplosivi, fuochi d’artificio e fiammiferi. Tuttavia, quando gli orsi gommosi vengono lasciati cadere nel clorato di potassio e una goccia di acido solforico aggiunta come catalizzatore, le due sostanze chimiche reagiscono violentemente l’una con l’altra, rilasciando grandi quantità di energia termica, una spettacolare fiamma violacea e una grande quantità di fumo in una reazione di combustione altamente esotermica.

Reazione di Belousov-Zhabotinsky (BZ)

La reazione BZ è una famiglia di reazioni chimiche oscillanti formate dalla combinazione di bromo e acido. La reazione è un ottimo esempio di termodinamica non di equilibrio e si traduce nelle colorate oscillazioni chimiche che vedete in questo video.

Monossido di azoto e disolfuro di carbonio

Spesso indicato come la reazione” cane che abbaia”, questa è una reazione chimica che deriva dall’accensione di disolfuro di carbonio e monossido di azoto, o protossido di azoto, in un lungo tubo. La reazione produce un flash blu brillante e un suono di abbaiare o woofing.

Quando la miscela viene accesa, un’onda di combustione viaggia lungo il tubo. Il gas davanti al fronte d’onda viene compresso ed esplode ad una distanza che dipende dalla lunghezza del tubo. La reazione di decomposizione esotermica tra monossido di azoto (ossidante) e disolfuro di carbonio (combustibile) forma azoto, monossido di carbonio, anidride carbonica, anidride solforosa e zolfo.

Nell’aprile del 1853, Justus von Liebig, considerato uno dei principali fondatori della chimica organica moderna, eseguì la reazione del cane che abbaia di fronte alla famiglia reale bavarese. Sfortunatamente, il contenitore di vetro andò in frantumi, ferendo la famiglia e lo stesso Liebig.

Lega NaK e acqua

La lega NaK è una lega metallica formata dalla miscelazione di sodio e potassio in assenza di aria, solitamente sotto cherosene. Questa lega estremamente reattiva reagirà con l’aria, ma una reazione ancora più violenta si verifica quando viene a contatto con l’acqua. Il calore emesso da questa reazione scioglie rapidamente il sodio e il potassio ed è spesso sufficiente per accendere il gas idrogeno prodotto.

Mentre la reazione può sembrare semplice, gli scienziati sono ancora perplessi sul motivo esatto per cui il processo si verifica così rapidamente.

Termite e Ghiaccio

Hai mai pensato che mescolare fuoco e ghiaccio insieme potesse provocare un boom?

Questo è ciò che accade quando si ottiene un piccolo aiuto da thermite, che è una miscela di polvere di alluminio e l’ossido di un metallo, come il ferro. Quando questa miscela viene accesa, c’è una reazione esotermica di riduzione dell’ossidazione, cioè una reazione chimica in cui gli elettroni vengono trasferiti tra le due sostanze. La reazione produce grandi quantità di calore come fiamma e scintille, e un flusso di ferro fuso e ossido di alluminio.

Quando la termite viene posta sopra il ghiaccio e accesa con l’aiuto di una fiamma, il ghiaccio viene immediatamente incendiato e una grande quantità di calore viene rilasciata sotto forma di esplosione. Non c’è un consenso scientifico sul motivo per cui la termite provoca un’esplosione quando combinata con il ghiaccio. Ma una cosa è abbastanza chiara dal video dimostrativo: non provarlo a casa!

Orologio oscillante di Briggs-Rauscher

La reazione di Briggs-Rauscher è una delle poche reazioni chimiche oscillanti. Le tre soluzioni richieste per questa osservazione sono una miscela diluita di acido solforico (H2SO4) e Iodato di potassio (KIO3), una miscela diluita di acido Malonico (HOOOCCH2COOH), solfato di manganese monoidrato (MnSO4. H2O) e amido vitex e, infine, perossido di idrogeno diluito (H2O2).

La reazione produce effetti di impatto visivo mentre il colore della soluzione cambia avanti e indietro. Per avviare la reazione, le tre soluzioni incolori vengono mescolate insieme. La soluzione risultante sarà ciclo mentre cambia colore da chiaro a ambra a blu profondo ripetutamente per 3 a 5 minuti prima di finire come un colore blu scuro.

Supercooling Water

In questo esperimento, l’acqua purificata viene raffreddata al di sotto del suo punto di congelamento e quindi cristallizzata in ghiaccio con un solo rubinetto. Questo può essere fatto a casa con una bottiglia di acqua distillata. Basta lasciarlo raffreddare nel congelatore, indisturbato, per circa due ore. Poi tirarlo fuori e dare una scossa o toccare.
Poiché l’acqua non ha impurità, le molecole d’acqua non hanno nucleo attorno al quale formare cristalli solidi. L’energia esterna fornita sotto forma di un rubinetto farà sì che le molecole di acqua supercool formino cristalli solidi attraverso la nucleazione e inizierà una reazione a catena che cristallizza rapidamente l’acqua in tutta la bottiglia.

Ferrofluido e campi magnetici

Il ferrofluido è composto da particelle ferromagnetiche su scala nanometrica sospese in un fluido vettore come solvente organico o olio. Le particelle magnetiche sono anche rivestite con un tensioattivo per evitare l’aggregazione. Sono stati originariamente scoperti dal Centro di ricerca della NASA nel 1960, come parte di un’indagine per trovare metodi per controllare i fluidi nello spazio.

Quando esposti a forti campi magnetici, i ferrofluidi produrranno forme e modelli spettacolari. Questi fluidi possono essere preparati combinando proporzioni di sale Fe (II) e sali Fe(III) in una soluzione basica per formare Fe3O4.

The Giant Dry Ice Bubble

Se riesci a trovare del ghiaccio secco (anidride carbonica congelata), prova questo esperimento per produrre una bolla gigante a casa — assicurati di prendere le dovute precauzioni con il ghiaccio secco!

Prendi una ciotola e riempila a metà con acqua. Spruzzare sapone liquido in acqua e mescolare. Bagnare i bordi della ciotola con le dita e aggiungere ghiaccio secco alla soluzione. Immergere una striscia circolare di stoffa in acqua saponata e tirarla su tutto il bordo della ciotola. Attendi un momento mentre il gas di ghiaccio secco rimane intrappolato all’interno della bolla di sapone, che inizierà ad espandersi gradualmente man mano che il gas di CO2 si espande.

Tiocianato di mercurio e calore

Quando il tiocianato di mercurio (II) viene acceso, si ottiene una rapida reazione esotermica che produce una colonna crescente simile a un serpente e fiamme colorate, un effetto noto anche come Serpente del faraone. Il tiocianato di mercurio era precedentemente utilizzato nei fuochi d’artificio. Tutti i composti del mercurio sono tossici e il modo più sicuro per eseguire questo esperimento è in una cappa aspirante.

L’effetto Meissner

Raffreddando un superconduttore al di sotto della sua temperatura di transizione lo renderà diamagnetico, facendolo galleggiare sopra un magnete. Questo effetto ha portato al concetto di trasporto senza attrito, in cui un oggetto può essere levitato lungo una pista piuttosto che attaccato alle ruote. Questo effetto, tuttavia, può anche essere facilmente replicato in un laboratorio. Avrai bisogno di un superconduttore e di un magnete al neodimio, insieme all’azoto liquido. Raffreddare il superconduttore con azoto liquido e posizionare il magnete sulla parte superiore per osservare la levitazione.

Elio superfluido

Un superfluido è uno stato della materia in cui la materia si comporta come un fluido con viscosità zero. Il punto in cui un fluido transita in un superfluido è chiamato punto lambda. Raffreddare l’elio al suo punto lambda (-271° C) lo renderà un superfluido noto come Elio II.

La capacità dell’elio di rimanere liquido a temperature molto basse gli consente di formare un condensato di Bose-Einstein e le singole particelle si sovrappongono fino a quando non si comportano come una grande particella. In questo stato di attrito, l’elio farà cose che altri fluidi non possono, come muoversi attraverso fessure sottili molecole, sfidare la gravità salendo i lati di un piatto e rimanere immobile all’interno di un contenitore in movimento.